PERSPECTIVA HISTORICA DE LAS CIENCIAS BIOLOGICAS

Colegio Lamatepec
10º grado, 2009-2010
Biología doc. No. 1
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PERSPECTIVA HISTÓRICA DE LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS.
EN LOS ALBORES DE LAS CIVILIZACIONES
Es posible que la humanidad haya iniciado su camino hace unos 200.000 años, y haya pasado a la domesticación de
plantas y animales hace solo 10.000 años. El paso de cazador y recolector a agricultor y ganadero fue lento, y se realizó a medida que
se fueron intensificando prácticas y experimentos en relación con las plantas y animales que los rodeaban.
La domesticación de plantas y animales surge en diferentes momentos y lugares. Parecen existir algunos centros
geográficos donde se realizaron importantes domesticaciones. Uno de ellos es Mesoamérica (que comprende el sur de México y parte
de Centroamérica), allí se "domesticó" el maíz, el tomate, el frijol, algodón, aguacate, cacao, papaya y la yuca; también el pavo. Otro
centro importante de domesticaciones fue el próximo oriente (donde actualmente, entre otros países, está Irak, Irán, Israel, y Jordania),
allí se domesticó el perro hace unos 12.000 años, además del asno, la oveja, el cerdo, los vacunos, y el trigo. La papa fue
domesticada en los altiplanos de Sudamérica. (Harlan, 1976)
LOS INICIOS DE LA CIENCIA MODERNA
En los primeros pasos de la ciencia griega surgió ya el proyecto de una interpretación física de la realidad. Creció así la
empresa científica platónico-aristotélica: un proyecto ambicioso, pero viciado en su raíz, ya que consideraba que el universo debía
entenderse como un ser viviente, con partes orgánicas unas en función de otras. De aquí salió una metodología "intencional" inservible
para las ciencias experimentales, que arruinó por siglos este ámbito del saber. La ciencia moderna solo alcanzó éxito cuando se liberó
del "mito vitalista", y se limitó a ser un saber acerca de los aspectos cuantitativos de las cosas observables.
El nacimiento de la ciencia moderna coincide con el Renacimiento (siglos XV y XVI), y su avance ininterrumpido tomó
impulso en el marco de la cultura cristiana. La raíz más honda de la creatividad de la ciencia está en la fe en un Dios personal y
racional, creador del universo. Un universo cuyas leyes de funcionamiento pueden ser descubiertas y estudiadas. Este despegue no
se produjo en otras civilizaciones antiguas o recientes que alcanzaron un gran desarrollo, como Babilonia, Egipto, China o la India.
Kepler en el siglo XV estaba persuadido que las leyes naturales pueden ser conocidas por el hombre, puesto que "Dios
quiso que las reconociéramos al crearnos según su propia imagen..... los designios de Dios son impenetrables, pero no lo es su
creación material". Diversos historiadores dan coherencia a esta visión. A.Maurois subraya que "la idea de que la obra de Dios es
racional y puede ser descrita bajo la forma de leyes universales, hizo posible la investigación científica
LA TIRANÍA DE GALENO.
Durante casi quince siglos la principal fuente de los médicos europeos sobre el cuerpo humano no fue el propio cuerpo. Se
basaban, en cambio, en Galeno (130-200 dC.). El "conocimiento" constituía una barrera para el conocimiento.
Galeno, nacido de padres griegos durante el reinado del emperador Adriano, empezó a estudiar medicina a los quince años,
y trabajó como médico de los gladiadores. En una época en la que la disección de cadáveres estaba prohibida, él aprovechó la oportunidad para estudiar lo que veía en el interior de las heridas de los gladiadores. Se trasladó a Roma, y llegó a ser médico de la corte
del emperador y filósofo estoico Marco Aurelio. Galeno ha sido uno de los escritores más prolíficos de la antigüedad, y se han
conservado más de un centenar de sus obras; es quizá su volumen lo que abrumó a sus competidores de la posteridad.
Galeno recogió y sistematizó todo el saber de los médicos que le habían precedido, y produjo su propia filosofía de los
procedimientos médicos. Su obra más influyente, que ya impresa llegaría a tener unas setecientas páginas: "Sobre la utilidad de las
partes del cuerpo". En ella describe cada miembro y cada órgano, y explica la relación entre su forma y su función.
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Instó a sus colegas a que aprendieran de la experiencia y a que se concentraran en aquellos conocimientos prácticos que
curaban a los pacientes. Sin embargo, por una ironía de la historia, a medida que los libros de Galeno se convertían en "textos
sagrados", su espíritu práctico era olvidado.
Pero Galeno nunca había visto la mayoría de las cosas que describía para el cuerpo humano, pues nunca disectó el cadáver
de un hombre. Había tenido la oportunidad de estudiar un par de esqueletos humanos, y disectó monos para estudiar la anatomía externa, y cerdos para los órganos internos. De allí proyectó sus averiguaciones hacia el cuerpo humano, y esto siempre lo dijo.
Leonardo Da Vinci (1452-1519).
Incluso en la época de influencia de Galeno, un observador decidido y agudo como Leonardo da Vinci podía describir lo que
veía por sí mismo. Leonardo intentó escribir un tratado de anatomía, junto con otros sobre pintura, arquitectura, y mecánica. Si
hubiera terminado el tratado de anatomía y se hubiera publicado, quizá las ciencias biológicas hubieran progresado a mayor velocidad.
Pero Leonardo raramente terminaba algo. Después de su muerte, las cinco mil páginas de sus notas manuscritas se dispersaron entre
los coleccionistas. Hasta fines del siglo XIX fue reconocido como un pionero de los estudios de anatomía. Leonardo vió y registro lo
que otros anteriores a él no habían visto.
Su creencia de que el cuerpo era una máquina le llevó a realizar dibujos notablemente exactos de los músculos y su modo de mover
los huesos. Fue de los pioneros en dibujar las circunvoluciones de los intestinos y probablemente el primero en representar el
apéndice. Mostró en detalle que las cavidades del corazón eran cámaras impulsoras de sangre, e hizo moldes de yeso y cera de algunas partes del cuerpo. Sin embargo, pese a su consumado arte, su laboriosidad, disecciones y su insuperable capacidad de
observación, Leonardo trabajó sólo para sí mismo y añadió poco o nada al conocimiento de su tiempo.
Andreas Vesalio (1514-1564)
Sin ser un genio universal, no dejó que nada le hiciera olvidar su principal interés. Nació en Bruselas. Obtuvo el título de
Doctor en la universidad de Padua, e inmediatamente, con solo veintitrés años, trabajó en la cátedra de cirugía; personalmente
manipulaba los cadáveres en las disecciones, junto con sus alumnos. Como una ayuda didáctica para sus alumnos, preparó gráficos
anatómicos. Esto fue una gran innovación. La imprenta había sido inventada por Gutenberg a mediados del siglo anterior (XV), y
Vesalio publicó sus gráficos bajo el título "Seis tablas anatómicas".
Sus estudios de anatomía culminaron con el libro que le valió la fama: "De humanis corporis fabrica" (Estructura del cuerpo
humano), llamado comúnmente la "fabrica". Fue publicado en 1543, el mismo año de "De revolucionibus" de Copernico.
EL FUNCIONAMIENTO DEL CUERPO
En el centro del sistema fisiológico de Galeno estaba una teoría especial sobre el corazón. El "calor innato" que
impreganaba todo el cuerpo y distinguía a los vivos de los muertos, procedía del corazón. Este era el órgano más caliente, una especie
de horno que era ventilado por el aire de los pulmones.
William Harvey (1578-1657), nacido en Inglaterra, de buena formación médica, hizo otro relato convincente de cómo
funcionaba el corazón. Harvey describió el movimiento de las arterias, cómo se expanden cuando el corazón se contrae y bombea
sangre: "...De aquí que el pulso que notamos en las arterias no sea otra cosa que la penetración en ellas de la sangre que procede del
corazón.
Harvey tuvo en cuenta los descubrimientos de otros, como el médico y botánico italiano Andrea Cesalpini (1519-1603), que
había descrito las válvulas cardíacas y los vasos pulmonares conectados con el corazón; y el estudioso español Miguel Servet, que
había descrito la circulación pulmonar de la sangre, y que fue quemado en la hoguera de la inquisición protestante por Calvino en
1553.
Sin embargo no pudo explicar cómo pasaba la sangre de las arterias a las venas, pues aunque Harvey utilizaba de vez en
cuando una lupa, no disponía de microscopio, y tal instrumento habría de resultar necesario para descubrir los vasos capilares.
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Marcelo Malpighi (1628-1694)
Enfocó el microscopio en los órganos internos para descubrir la sutileza de su estructura. Observando la estructura
membranosa del pulmón de una rana aún viva, a través del microscopio, anota lo siguiente:"...es posible observar el movimiento de la
sangre en direcciones opuestas dentro de los vasos...y no se vierte en espacios, sino que siempre es conducida por pequeños tubos".
Malpighi había descubierto los capilares, y quizá por casualidad, explicó la estructura y función de los pulmones, con lo cual
abrió el camino hacia la comprensión del proceso de la respiración.
NUEVOS MUNDOS DE LO PEQUEÑO
El microscopio y el telescopio fueron ambos producto de la misma época, pero mientras Copérnico y Galileo se han
popularizado, Hooke y Leeuwenhoek están relegados al recuerdo en los libros de texto de Biología.
No sabemos quién inventó el microscopio, el principal candidato es un tal Jansen, humilde fabricante de anteojos. Lo más
probable es que haya sido inventado por casualidad, pues la existencia de un mundo microscópico era inimaginable. En 1625 se le
denominó microscopio.
Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), holandés, fue con su microscopio el primer promotor de esta nueva ciencia de la
exploración de otros mundos. Era un próspero comerciante de telas, no asistió nunca a la universidad, y durante sus noventa años de
vida solo salió de Holanda dos veces. En su negocio usaba lupas de pocos aumentos para determinar la calidad de las telas.
Su primer microscopio fue una pequeña lente pulida a mano, sujeta entre dos placas de metal perforadas, a través de las
cuales se miraba el objeto. Todos sus trabajos fueron realizados siempre con microscopios simples, es decir, que usaban un sistema
de lente única; sus mejores artefactos permitían un aumento de 300 y un poder de resolución de una micra (un milímetro partido en mil
partes; lo que significa que podía diferenciar entre dos puntos que estuvieran separados por una micra o más).
Durante su tiempo se estaba empezando a desarrollar la comunidad científica internacional. El envió sus observaciones a la
Royal Society de Londres, y mantuvo comunicación a lo largo de cincuenta años con un mundo de colegas que nunca llegó a conocer
personalmente. Descubrió el mundo de las bacterias, observó espermatozoides, y abrió el panorama de la microbiología, la
embriología y otras ciencias.
Robert Hooke (1635-1703) publicó en 1665 su obra "Micrographia", que abrió los ojos de Europa al maravilloso mundo de lo
diminuto. Dibujó cincuenta y siete sorprendentes ilustraciones hechas por él mismo. Entre otras, el ojo de una mosca, la anatomía de la
pulga y la estructura de la plumas. Descubrió la estructura del corcho que estaba hecha como un panal y dijo que estaba compuesta
por "celdas". De esta palabra proviene el vocablo "célula". (Pelczar y Chan, 1984)
LA VARIEDAD DE LA VIDA
Durante mil quinientos años, la Europa culta que quería saber cosas sobre la naturaleza recurría a "herbarios" y "bestiarios",
textos llenos de dibujos y fantasía mezclada con moralejas, religión, remedios caseros y curiosidades. A cada planta se le hacía
siempre la misma pregunta: ¿Cómo puedes divertirme, alimentarme, salvarme o curarme?
Esas fuentes de la botánica medieval, los herbarios, eran legado de Dioscórides, cirujano griego que había viajado por todo
el Mediterráneo con los ejércitos del emperador Nerón. En su obra del año 77 d.C., "De materia medica" presentaba la botánica como
una ciencia para las curaciones. ¿Qué plantas curaban el dolor de cabeza?, ¿Cúales para hacer ungüentos, aceites o perfumes?,
¿Cúales eran venenosas y cúales sus antídotos?. De este modo las plantas estaban agrupadas bajo sus encabezamientos prácticos.
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Durante más de mil años de manuscritos pasados de copista en copista, las ilustraciones se apartaban cada vez más de la
realidad. Cuando apareció la imprenta en Europa la información botánica procedía de los "herbarios", y ésta los multiplicó. Los
"bestiarios" eran algo parecido, pero para la zoología. Derivaban también de un original antiguo, embellecido y enriquecido a través de
los siglos. Incluían a animales mitológicos y todo tipo de historias increibles.
John Ray (1627?-1705), fue un estudioso de la variedad de los seres vivos. Inglés, estudió los clásicos, Teología y ciencias
naturales en el Trinity College de Cambridge, Inglaterra; gracias al financiamiento de un amigo protector fue toda su vida un erudito
independiente de toda institución. Mejoró el sistema de clasificación aristotélico considerando la afinidad de las formas. En una de sus
obras, "Methodus plantarum" dió la primera definición aceptable de "especie", que además servía igualmente para plantas o animales.
Para Ray una especie es un conjunto de individuos que mediante reproducción originan otros individuos similares a sí mismos.
Además creía en la relativa estabilidad de las especies, y afirmó lo siguiente: "si bien esta señal de la unidad de las especies es
bastante constante, no es invariable ni infalible".
La idea de "especie", junto con su inmutabilidad y continuidad, haría posible una clasificación de todo el mundo natural.
Carolus Linneo (1707-1778)
Nació en Suecia, su padre, un pastor luterano de escasos recursos, despertó en él el amor por las plantas. En 1735 publicó
la primera edición de su "Systema Naturae", obra en la que ya había trazado las líneas maestras de un gran esquema de clasificación.
Considerando la "especie" como unidad elemental, utilizó las partes sexuales de las plantas (estambres y pistilos) para dividirlas en
clases y órdenes, según la disposición y número de estos órganos. El sistema era sencillo y fácil de usar, pues bastaba observar y
contar para clasificar una planta.
Sin embargo, en su época no había ningún acuerdo, entre los estudiosos de diversos países, sobre los nombres de las
plantas o de cualquier otro ser vivo. Aunque se les nombraba en latín, cada nombre constaba de largas frases que eran mas bien una
descripción de la especie en cuestión. Linneo dio con la solución gradualmente, tratando de poner nombres cortos y fáciles de
recordar. En su obra "Species Plantarum" (1753) ofreció nombres de solo dos palabras (género y especie) para 5.900 plantas.
En la décima y definitiva edición de su "Systema Naturae" aplicó esta nomenclatura binomial tambien a los animales. Realizó
una tarea colosal de imposición de nombres, urgando en sus conocimientos de latín hasta dar con los términos suficientes para
construir miles de lo que hoy llamamos "nombres científicos". Por ejemplo, estableció el género Felis, que incluía al león, tigre, y al
gato, y los llamó por sus nombres latinos leo, tigris y catus. Así el nombre científico del gato es Felis catus.
Linneo inspiró un impulso sin precedentes de búsqueda de especímenes por todo el mundo. Todo animal o planta que se
identificaba pasaba a formar parte de un sistema común de nomenclatura reconocido internacionalmente, y que ha facilitado hasta la
actualidad la comunicación entre los científicos que estudian los seres vivos.
EL SIGLO XIX.
Gregor Johann Mendel (1822-1884)
Un religioso agustino que hizo sus principales descubrimientos en el jardín de un monasterio situado en lo que hasta 1992
era Checoslovaquia. Su trabajo normal era de enseñanza a nivel medio. Mendel en su curiosidad por la naturaleza se preguntó:
¿Cómo se transmiten las características a lo largo de las diferentes generaciones?, ¿Cuáles son las posibles leyes de la herencia?. En
1854 decidió investigarlo usando las plantas de guisante o arveja, cuya flor se autofecunda, pues el pistilo y los estambres están
encerrados por los pétalos; así él podía cortar los estambres y realizar cruces con otras plantas escogidas.
Se apegó a tres principios: en primer lugar utilizar gran cantidad de plantas, para aplicar las matemáticas; en segundo lugar,
de dedicó a estudiar los caracteres de uno en uno (por ejemplo la forma de la semilla, o la altura de las plantas) y se centró solo en
siete de ellos; y por último puso especial cuidado en mantener cada generación de plantas perfectamente aislada de las otras.
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Descubrió unas proporciones determinadas en que se heredaban los caracteres en las diferentes generaciones. Distinguió
entre características dominantes y recesivas, y por ejemplo, encontró que el carácter "tallo largo" era dominante sobre "tallo corto",
observando que en la segunda generación obtenía una proporción aproximada de 3 a 1. En sus palabras:"Del lote compuesto por 1064
plantas, 787 mostraban tallo largo y 277 tallo corto. Había pues entre una y otras una relación de 2.84 a 1".
A partir de muchos experimentos y años de trabajo, enunció sus leyes sobre la herencia. En 1865 redactó un informe de sus
descubrimientos e hizo una exposición ante la Sociedad Académica de Brünn. Pero nadie entendió esta extraña relación entre Biología
y Matemática, no hubo preguntas ni comentarios, aunque sí admiración hacia Mendel. Sin embargo, 125 copias del manuscrito se
distribuyeron por diferentes bibliotecas del mundo. Pero en 1900, treinta y cinco años mas tarde a que Mendel publicara su trabajo más
importante, la ciencia “redescubrió” sus leyes y se reconoció su colosal trabajo.
Charles Darwin (1809-1882)
Propuso formalmente la hipótesis del origen de las diferentes especies por el mecanismo de la selección natural. Como la
mayor parte de las grandes ideas, esta tuvo diversos antecedentes.
El siglo XVIII estaba dominado por las ideas “fijistas” de Linneo y Ray, que sostenían la inmutabilidad de las especies desde
que Dios la creara sobre la tierra. El naturalista francés Lamarck (1744-1829), enunció la conocida ley del uso y desuso de los órganos
para la adquisición de nuevos características; así los individuos heredarían estas "novedades" de sus padres. Así explicaba Lamarck
que poco a poco la jirafa había ido recibiendo de sus ancestros un cuello más largo que le permitiera alcanzar los apetitosos brotes de
los árboles más altos de la sabana africana. Esta "herencia de los caracteres adquiridos" actualmente no tiene lugar en la ciencia.
Wallace, contemporáneo de Darwin, destacó el papel de la supervivencia del más apto en el origen de las diferentes especies.
El joven Darwin a los 22 años zarpó en el "Beagle" en un viaje alrededor del mundo, en el que iba como naturalista de la
expedición, y que duró cinco años. Pudo observar abundantes formas de vida nuevas para él, y como fruto de sus observaciones
publicó su obra más importante, "On the origin of species.."(1859).
En síntesis trata de explicar los fenómenos relacionados a la variación de las especies de la siguiente forma: primero
aparecen variaciones, despúes interviene la selección natural, por medio de la cual, debido a la lucha por la supervivencia, solo se
reproducen los sobrevivientes, que son los mejor adaptados.
La trascendencia científica de la obra de Darwin ha sido enormemente fructífera. Sus hipótesis han promovido la
investigación al abrir nuevas rutas para los estudios biológicos. Las ideas evolutivas expuestas en "El origen de las especies" se
mantienen en un nivel estrictamente biológico, pero en su obra sobre el origen del hombre "The descent of man.." ofrece una
interpretación filosófica materialista, intentando dar una visión global del hombre y la sociedad en torno a la evolución.
Entre los aciertos de Darwin cabe señalar el haber propuesto que la selección natural es un importante agente de las
modificaciones biológicas, idea cuyo alcance en la evolución es discutida por muchos científicos en la actualidad. Se cuestiona el papel
exagerado de la "lucha por la existencia": la lucha existe, mas no es el único criterio para interpretar los fenómenos de los seres vivos.
Louis Pasteur (1822-1895) y Robert Koch (1843-1910) fueron, durante los últimos años del siglo XIX los impulsores del
desarrollo de la Microbiología. En esta época Pasteur demostró la imposibilidad de la "generación espontánea". También se asociaron
los microbios a los procesos de la fermentación y a la causa de muchas enfermedades. Al inicio del siglo XX ya estaban identificadas
casi todas las bacterias causantes de las principales enfermedades. R. Koch recibió el premio Nóbel en 1905.
EL SIGLO XX y XXI
El siglo XX vio el desarrollo más relevante de las ciencias biológicas. Apoyados en los pilares asentados en los siglos
anteriores, los científicos han hecho descubrimientos y acumulado conocimientos en una empresa sin precedentes en la historia de la
Biología.
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Además del gran número de personas y recursos invertidos, se han desarrollado paralelamente nuevas técnicas y
aparatos que permiten ir más lejos (instrumentos ópticos, electrónicos, uso de isótopos radioactivos, informática, etc.). Un punto clave
ha sido la proliferación de las publicaciones, congresos y revistas científicas, y por ende el intercambio de ideas y la cooperación entre
investigadores de diversos países e instituciones.
A su vez, el desarrollo de los conocimientos (ciencia pura), ha llevado a una rápida aplicación práctica (técnica), que permite
al hombre un mayor dominio sobre la naturaleza.
Los avances más importantes de las ciencias biológicas en el siglo XX han sido generalmente reconocidos con alguno de los
premios Nóbel de ciencias. El premio Nóbel fue establecido por Alfred Nóbel, el inventor de la dinamita, quién a su muerte en 1896
dejó su fortuna "..para quién durante el año que corre haya realizado el más grandioso beneficio a la humanidad."
Algunos de los descubrimientos más importantes se citan a continuación:
Charles Laveran (Nóbel, 1907): trabajó con el Plasmodium vivax, que es el Protista parásito de la sangre, que causa el paludismo.
Paul Erlich (Nóbel, 1908): destacó por sus descubrimientos sobre la inmunidad y el control de microbios con sustancias químicas.
Descubrió, después de una intensa búsqueda, el primer producto quimioterapeútico: el Salvarsan; que se usó a principios de siglo
para tratar la sífilis.
T.H. Morgan (Nóbel, 1933): trabajó con la mosquita de la fruta Drosophila melanogaster, y descubrió el papel de los cromosomas y las
mutaciones genéticas.
Alexander Fleming (Nóbel, 1945): descubre los antibióticos, a partir de un hongo del género Penicillium. A partir de esto se revoluciona
el control de las enfermedades bacterianas.
Wendell Stanley (Nóbel, 1946): Trabajó en la obtención en forma pura de proteínas de los virus.
Hans Krebs (Nóbel, 1953): descubrió el ciclo del ácido cítrico o "ciclo de Krebs", que es una serie de reacciones químicas vitales en el
metabolismo, en vistas a obtener energía a partir de los alimentos.
Melvin Calvin (Nóbel 1961): descubre las reacciones químicas de la fotosíntesis.
Francis Crick, James D. Watson y Maurice Wilkins (Nóbel, 1962). Proponen un modelo para la molécula del DNA, con el cual se puede
explicar la base química de la herencia.
Barbara Maclintock (Nóbel, 1983): descubrimiento de segmentos móviles de DNA. En ese momento, es la séptima mujer que recibe un
Nóbel.
(2003) el "Proyecto Genoma Humano", cuyo director ha sido James Watson. El objetivo: determinar la secuencia completa de los
nucleótidos del DNA humano.
BIBLIOGRAFÍA
1. Boornstin, D.J. Los Descubridores. Editorial Crítica, Barcelona, 1986. 709 p.)
2.
3.
4.
5.
6.
Berger, Melvin (1970). Biólogos famosos Ed. Pax México. México.
Pelczar Jr., M.J. Chan E.C.S. (1984) Elementos de Microbiología. McGraw-Hill. Mexico.
Artigas, M. (1985). CIENCIA, RAZON Y FE. Libros MC. Madrid.
Harlan, J.R. (1976). “Las plantas y animales que alimentan al hombre”. Investigación y Ciencia, No.2, p. 64-75
Wistreich, G.A; Smith, D.W. (1984) Microbiology: Study Guide. Macmillian Publishing Co., New York, 415 p.
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