LA EXPLORACIÓN DE LA VIDA BIOLOGÍA SESIÓN 1 Creado bajo licencia Creative Commons AUTORES: Emilia Matallana Redondo Edgar Sánchez Hurtado Biología SESIÓN 1 LA EXPLORACIÓN DE LA VIDA La Era Más Apasionante De La Biología • Los biólogos exploran la vida desde la escala microscópica hasta la global La biología es la rama de las ciencias naturales que tiene como objetivo el estudio de los seres vivos, así como su origen, evolución y propiedades. Ahora estamos en la era más apasionante de la biología, puesto que hay un gran número de gente con buenos equipamientos tratando de resolver enigmas biológicos que hace solo unos años serían inalcanzables (desarrollo desde una célula a una planta o animal adulto, la conversión de la energía solar en energía química, el funcionamiento de la mente humana, la interaccíon de los organismos en las comunidades biológicas, cómo ha aparecido la diversidad a partir de microorganismos primitivos. Además de los avances en investigación tendríamos que remarcar que la biología tiene un importantes aplicaciones en ramas como la medicina y la agricultura. Una de las principales características de la vida es el elevado grado de ordenación. Podemos reconocer una serie de niveles organizativos con propiedades nuevas, emergentes en cada nivel. No tenemos una definición de vida, en una sola frase. Pero sabemos reconocer una serie de propiedades compartidas por todos los seres vivos: orden, adaptación evolutiva, respuesta al medio, regulación, procesamiento de energía, crecimiento y desarrollo, reproducción. • Los niveles jerárquicos en la naturaleza ◦ Células: unidad básica de la estructura y función de un organismo Estamos habituados a dividir a las células como indivíduo, en procariotas (carentes de nucleo definido por membrana) de las eucariotas (nucleo definido), pero las células forman parte de un sistema mucho más complejo. La célula es la unidad básica estructural de la vida, de ahí una primera diferenciación de los organismos vivos en: 1. Unicelulares 2. Pluricelulares Aunque la célula es la unidad básica de la vida, se puede separar en un conjunto de moléculas y orgánulos cuya interacción entre ellos le proporciona a la célula sus propiedades. 1 Biunix Con el metodo reduccionista se estudiaban estos componentes de forma aislada, pero se ha observado que la celula desarrolla unas funciones inexplicables si pensamos en estos componentes por separados. "Una célula es mucho más que la suma de sus partes" Esta es la base de la biología de sistemas. Los organismos son sistemas biológicos donde la interacción entre sus componentes, permite la aparición de propiedades emergentes que de otra forma no serian posibles. Esto mismo pasa desde una célula hasta hasta un organismo (que no son más que agrupaciones de células) Fig 1.1 Esquema de distintos niveles jerárquicos para organismos pluricelulares Algunos ejemplos de estas propiedades emergentes es la memória humana, basada en la transmisión de impulsos nerviosos entre neuronas, que son células al fin y al cabo. Otro ejemplo son los mecanismos elementales que permiten regular el comportamiento de sistemas complejos, como es el caso del Feedback (fig 1.2) Fig 1.2 Esquema sobre la retroalimentación negativa o Feedback Abordar esta serie de problemas debe hacerse mediante el desarrollo de nuevas técnicas de trabajo entra las cuales encontramos: 1. Tecnologías de obtención masiva de datos 2. Bioinformática (manejo de grandes bases de datos y aplicación de modelos matemáticos que integran la información) 2 Biología 3. Equipos de investigación interdisciplinar La limitación actual en biología no es la obtención de datos e información sino nuestra compresión de la complejidad • Los sistemas ecológicos Además de las interacciones entre elementos del mismo organismo, los conjuntos de organismos interaccionan con el ambiente que incluye tanto elementos biológicos como como no biológicos, siendo los sistemas ecológicos (fig 1.3), sistemas donde interaccionan seres vivos con elementos inhertes y entre ellos mismo, creando así un flujo de energía (abierto) y materia (cerrado) Fig 1.3 Esquema de flujos de energía (flechas negras) y materia (flechas blancas) Si seguimos el recorrido de las flechas es fácil comprobar que al contrario de con la energía (calor), la materia en ningún punto se pierde, siendo cerrado el ciclo por los descomponedores, encargados de transformar desechos orgánicos (heces, cadáveres, etc.) en material utilizable por los productores 3