Debido a la gran amplitud y desarrollo, la quimica se divide en:
1. Química General:
Estudia los fundamentos o principios básicos comunes a todas las ramas de la ciencia química.
2. Química Descriptiva:
Estudia las propiedades y obtención de cada sustancia químicamente pura en forma particular. Podemos subdividirla en:
2.1. Química Inorgánica: Estudia todas las sustancias del reino mineral
2.2. Química Orgánica: Estudia todas las sustancias que contienen carbono
3. Química Analítica:
Estudia las técnicas para identificar, separar y cuantificar las sustancias orgánicas e inorgánicas de elementos presentes en un compuesto químico. Se subdivide en:
3.1. Cualitativa
3.2. Cuantitativa
4. Química Aplicada:
Por su relación con otras ciencias y su aplicación practica, se subdividen en:
4.1. Bioquímica: La bioquímica es la ciencia que estudia los componentes químicos de los seres vivos
4.2. Fisicoquímica: La fisicoquímica representa una rama donde ocurre una combinación de diversas ciencias
4.3. Química Industrial: Estudia la aplicación de procesos químicos
4.4. Petroquímica: La petroquímica es la industria dedicada a obtener derivados químicos del petróleo
4.5. Geoquímica: La geoquímica estudia la composición y dinámica de los elementos químicos en la Tierra
4.6. Astroquímica: La astroquímica es la ciencia que se ocupa del estudio de la composición química de los astros
4.7 Farmoquímica: Estudia las propiedades de las sustancias químicas y su acción nociva o benéfica en los seres vivos.
jueves, 17 de marzo de 2011
jueves, 10 de marzo de 2011
CAMBIO DE FÍSICA CLÁSICA A FÍSICA MODERNA
Física: es una de las ciencias naturales que estudia la materia, la energía y las relaciones entre ambas.
Física clásica: es una expresión que normalmente se refiere a estudios realizados hasta finales del siglo XIX, acerca de la mecánica, la luz, el calor, el sonido, la electricidad y el magnetismo.
Física moderna: esta derivación de la física se considera a partir de la teoría de la relatividad y de la teoría cuantica en la descripción de sistemas microscópicos como los átomos, moléculas, etc.; y una compresión de tallada de los sólidos, líquidos y gases.
*En el desarrollo histórico de la física se contemplan tres ideas primordiales
•la idea de orden, desarrollada por Aristóteles, predomino hasta el siglo XVI, es decir, en la antigüedad la ciencia consistía en ordenar las cosas.
•la ideas de una causa mecánica surge a partir de Galileo y Newton; aquí la ciencia paso a ser la búsqueda de la causa mecánica de los fenómenos observables. Esta idea predomino en los siglos XVII, XVIII y XIX, ala física basada en ella se le conoce como física clásica.
•la idea de un comportamiento probabilístico, se desarrollo a partir del inicio de este siglo y señala como concepto primordial la probabilidad de que la materia, a nivel microscópico, tiene cierto comportamiento. Junto a esta idea se consideran las variaciones de algunas cantidades, cuando las partículas se mueven a velocidades cercanas a la luz. Estas cantidades (longitud, masa, tiempo, etc.) eran invariables en la física clásica.
Modelo Aristotélico
◦Aristóteles, trato de dar alguna explicación a cada uno de los aspectos importantes de la naturaleza y de la vida. Por ello, recopilo y ordeno toda la información necesaria disponible.
◦Aristóteles planteo su concepción del mundo, la cual consta de cuatro elementos superpuestos, dentro de la esfera sublunar, a saber: tierra, agua, aire y fuego, y agrega un quinto elemento, el éter para las regiones superiores en donde, se encontraban los planetas y las estrella.
◦Aristóteles llamaba movimiento natural al que realizaba un objeto para regresara su estado natural (el reposo).
◦La teoría aristotélica empezó a tener contradicciones al explicar algunos problemas típicos de la época.
El Modelo Clásico (Mecanista o Newtoniano)
•En el Renacimiento se genero un gran desafió total a la concepción que los aristotélicos daban al universo (teoría geocéntrica), encontrándose su máxima expresión en Nicolás Copernico (1473-1543), quien estableció su teoría heliocéntrica (el Sol en el centro del universo), en la cual al Tierra, junto con los otros planetas, gira alrededor del Sol.
•Galileo, sentó las bases de esta “revolución científica” al proponer que todo conocimiento de la naturaleza debería establecerse por la experimentación, reproduciendo el fenómeno de manera controlada (midiéndola y cuantificándola).
•Johannes Kepler (1571-1630) demostró que los planetas giran describiendo una elipse y que el sol se encuentra en uno de los focos. A su vez Galileo Galilei (1564-1642) mostró argumentos, con base en las observaciones hechas del Sol, a favor del movimiento de la Tierra.
•En este proceso participaron los más grandes talentos de la época, la cual culmina con la formulación de los “Principios Matemáticos de la Filosofía Natural” de Isaac Newton. En esta obra es considerada como un tratado mecánico-matemático, que represento la base para el desarrollo de la estructura de la física y de la ciencia en general. La contemplación Aristotélica cedió su lugar a las causas mecánicas de Newton.
•En los trabajos de Newton se llega pro inducción, de los casos particulares a las leyes generales, y de estas, por deducción, a casos particulares. Mediante este procedimiento logro establecer la Ley de la Gravitación Universal.
Modelo De La Física Moderna
•A finales del siglo XIX era una creencia común que todos los fenómenos naturales podían describirse mediante las leyes de Newton, los principios de la Termodinámica y las leyes del electromagnetismo, las cuales de basaban en una concepción mecanista del Universo.
•El desarrollo de la Física Moderna se da a partir del inicio del Siglo XX demostrando que la Mecánica Clásica no es siempre aplicable.
•El estudio del movimiento de partículas, a velocidades comparables a la de la luz, y la investigación del mundo microscópico de los átomos, electrones, protones, y otras partículas, impulso el desarrollo de algunos campos de al Física Moderna, como son la Relatividad y la Mecánica Cuantica.
•La teoría de la Relatividad fue desarrollada por Albert Einstein (1879-1955). A partir de la cual llego a establecer algunas proposiciones teóricas, que fueron demostradas experimentalmente tiempo después.
•Una tercera aportación de la teoría de la Relatividad es que la luz se desvía de su trayectoria al pasar junto a cuerpos de gran masa.
ISAAC NEWTON: MÉTODO CIENTÍFICO
Isaac Newton (inglés, 1642-1727)
Es considerado por algunos como el más grande científico de todos los tiempos. Sus ideas acerca del método científico, constituyen la antítesis de las de Descartes, quien postulaba que las leyes físicas se derivan de principios metafísicos, mientras que para Newton las leyes físicas deben ser el producto del análisis detallado y cuidadoso de la realidad.
Newton se refirió a la inducción-deducción aristotélica en términos de análisis y síntesis. Canceló el carácter excesivamente imaginativo con el que se estructuraba a las hipótesis al derivarlas de lo que podría ser cierto. Propuso cuatro reglas para el razonamiento:
• No admitir más causas de cosas naturales que las que son suficientes y verdaderas para explicar sus apariencias.
• Asignar las mismas causas a los mismos efectos naturales.
• Considerar como propiedades universales de la totalidad de los cuerpos a aquellas que, existiendo en todos ellos, no puedan aumentarse o disminuirse gradualmente.
• Aceptar como exactas o muy probablemente ciertas las proposiciones acerca de los fenómenos, y que han sido derivadas por inducción general, en tanto no ocurran otros fenómenos que puedan hacer más exactas dichas proposiciones.
Newton invento un método científico universal, estableció cuatro reglas que fueron indicadas en el Principia y tenían como fin el razonamiento científico las cuales son:
Debemos admitir que no mas causas de cosas naturales, por ejemplo, no sean verdad y suficiente para explicar sus aspectos.
Los mismos efectos naturales se deben asignar a las mismas causas.
Las calidades de cuerpos deben ser estimadas como universal
Los asuntos que son deducidos por la observación de fenómenos deben ser considerados exactos, hasta que otros fenómenos los contradigan.
El utilizo estas cuatro reglas para resolver problemas de día a día, pero siempre veía a futuro sus reglas para el razonamiento, por lo que describió realmente como pueden ser aplicadas a la solución de un problema dado. Este método analítico que el invento va mucho mas allá de los acercamientos filosóficos que tuvo Aristóteles y Aquinas. Este refino el método experimental de Galileo, creando el método compositivo de experimentación que todavía hoy se utiliza. El análisis del método de la composición consiste en hacer experimentos y observaciones, y en el dibujo de conclusiones generales de ellos por la inducción, por esto nosotros observamos que en el análisis podemos encontrar compuestos a los ingredientes, y los movimientos de fuerza que la producen, así como también, efectos y sus causas, y de causas particulares a las mas generales. Este es el método de análisis y la Síntesis consiste en que si se asume que las causas descubiertas van a establecer los principios y los fenómenos que preceden de ellas, prueban las explicaciones.
El método que sigue Newton es el método galileano de análisis y síntesis, en el que hay que distinguir el momento de la observación, el experimento y la inducción o generalización de lo observado (análisis), mediante el cual se llega a los principios, esto es, a las causas y a las fuerzas a que se atribuyen los fenómenos, y el momento en que se explican desde los principios y causas los fenómenos observados. Él mismo afirma, en su Reglas del filosofar, con las que inicia el libro III de los Principia, que las hipótesis no pueden «debilitar» los razonamientos fundados en la inducción
Es considerado por algunos como el más grande científico de todos los tiempos. Sus ideas acerca del método científico, constituyen la antítesis de las de Descartes, quien postulaba que las leyes físicas se derivan de principios metafísicos, mientras que para Newton las leyes físicas deben ser el producto del análisis detallado y cuidadoso de la realidad.
Newton se refirió a la inducción-deducción aristotélica en términos de análisis y síntesis. Canceló el carácter excesivamente imaginativo con el que se estructuraba a las hipótesis al derivarlas de lo que podría ser cierto. Propuso cuatro reglas para el razonamiento:
• No admitir más causas de cosas naturales que las que son suficientes y verdaderas para explicar sus apariencias.
• Asignar las mismas causas a los mismos efectos naturales.
• Considerar como propiedades universales de la totalidad de los cuerpos a aquellas que, existiendo en todos ellos, no puedan aumentarse o disminuirse gradualmente.
• Aceptar como exactas o muy probablemente ciertas las proposiciones acerca de los fenómenos, y que han sido derivadas por inducción general, en tanto no ocurran otros fenómenos que puedan hacer más exactas dichas proposiciones.
Newton invento un método científico universal, estableció cuatro reglas que fueron indicadas en el Principia y tenían como fin el razonamiento científico las cuales son:
Debemos admitir que no mas causas de cosas naturales, por ejemplo, no sean verdad y suficiente para explicar sus aspectos.
Los mismos efectos naturales se deben asignar a las mismas causas.
Las calidades de cuerpos deben ser estimadas como universal
Los asuntos que son deducidos por la observación de fenómenos deben ser considerados exactos, hasta que otros fenómenos los contradigan.
El utilizo estas cuatro reglas para resolver problemas de día a día, pero siempre veía a futuro sus reglas para el razonamiento, por lo que describió realmente como pueden ser aplicadas a la solución de un problema dado. Este método analítico que el invento va mucho mas allá de los acercamientos filosóficos que tuvo Aristóteles y Aquinas. Este refino el método experimental de Galileo, creando el método compositivo de experimentación que todavía hoy se utiliza. El análisis del método de la composición consiste en hacer experimentos y observaciones, y en el dibujo de conclusiones generales de ellos por la inducción, por esto nosotros observamos que en el análisis podemos encontrar compuestos a los ingredientes, y los movimientos de fuerza que la producen, así como también, efectos y sus causas, y de causas particulares a las mas generales. Este es el método de análisis y la Síntesis consiste en que si se asume que las causas descubiertas van a establecer los principios y los fenómenos que preceden de ellas, prueban las explicaciones.
El método que sigue Newton es el método galileano de análisis y síntesis, en el que hay que distinguir el momento de la observación, el experimento y la inducción o generalización de lo observado (análisis), mediante el cual se llega a los principios, esto es, a las causas y a las fuerzas a que se atribuyen los fenómenos, y el momento en que se explican desde los principios y causas los fenómenos observados. Él mismo afirma, en su Reglas del filosofar, con las que inicia el libro III de los Principia, que las hipótesis no pueden «debilitar» los razonamientos fundados en la inducción
lunes, 7 de marzo de 2011
LA MATERIA
A través de los sentidos (vista, oido, tacto, gusto y olfato) recibimos y percibimos información sobre todo lo que nos rodea. Percibimos objetos de diversas clases, formas, tamaños, gustos y olores. Todos estos objetos que nos presenta la naturaleza están formados por materia, ocupando un lugar en el espacio.
La naturaleza nos presenta la materia bajo tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Aqui abajo podemos ver los materiales anteriormente expuestos ordenalos según el estado en que se encuentran.
Sólidos Líquidos Gases
Biberón Coca-cola Humo
Libro Leche Gas butano
Limón
Camiseta
La materia está formada por pequeñas partículas. Según sea la fuerza de la unión de estas partículas se encontrará en estado sólido, líquido o gaseoso.
PROPIEDADES DE LA MATERIA
Todos los cuerpos tienen masa ya que están compuestos por materia. También tienen peso, ya que son atraídos por la fuerza de gravedad. Por lo tanto, la masa y el peso son dos propiedades diferentes y no deben confundirse. Otra propiedad de la materia es el volumen, porque todo cuerpo ocupa un lugar en el espacio. A partir de las propiedades anteriores surgen, entre otras, propiedades como la impenetrabilidad y la dilatabilidad.
La materia está en constante cambio. Las transformaciones que pueden producirse son de dos tipos:
- Físicas: son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia ya que sus moléculas no se modifican.
- Químicas: son aquellas en las que las sustancias se transforman en otras, debido a que los átomos que componen las moléculas se separan formando nuevas moléculas.
ETAPAS DE LA BIOLOGÍA
BIOLOGÍA ANTIGUA
La Biología como un conjunto de conocimientos organizados se inicia hacia el año 500 A.C. en Grecia; muchos de los resultados obtenidos en esta época se fundamentaban en la observación y en el pensamiento lógico, el método científico como herramienta para la investigación aun no se conocía.
Una de las creencias de la época, era que el comportamiento de la naturaleza estaba regido por los designios de uno o varios dioses; el estado de ánimo de estos, determinaban las enfermedades, las tormentas, las pestes, etc. El hombre, como simple mortal, no tenía capacidad para explicar los diferentes fenómenos que ocurrían a su alrededor.
Hacia el año 500 antes de nuestra era, surgen los Filósofos naturalistas, ellos establecieron que el comportamiento de la naturaleza no dependía del estado de ánimo de un o varios dioses; consideraban que los fenómenos naturales podían ser comprendidos por el hombre si los observaba cuidadosamente, esta observación sistemática permitiría, además, predecir la ocurrencia de dichos fenómenos.
Uno de los filósofos naturalistas más destacados fue Aristóteles (384 - 322 A.C.) quien estableció el primer método de investigación y aportó las primeras ideas sobre el origen de la vida. El método de investigación de Aristóteles consideraba los siguientes tres puntos:
1). Observar cuidadosamente.
2). Describir claramente.
3). Sujetar la observación al sistema riguroso del pensamiento lógico.
De acuerdo con el tercer punto de este método, si el resultado observado era lógico, entonces era verdadero.
La observación y orden lógico de las ideas se empleó durante mucho tiempo como método de investigación. Una de las desventajas de éste método es que no menciona ningún mecanismo de control sobre la experimentación, por lo tanto, algunos de los resultados obtenidos pudieron haber sido producto de la imaginación del investigador.
Una de las aportaciones más importantes que Aristóteles hizo a la Biología, fue su teoría sobre el origen de la vida o “teoría de la generación espontánea”. De acuerdo a esta, “la vida surge espontáneamente a partir de materia inerte, debido a que esta posee un principio activo capaz de generar vida”. A esta teoría también se le conoce como “teoría abiogenética”.
Algunos otros investigadores de la época se interesaron por la anatomía y la fisiología, entre ellos podemos mencionar a:
Galeno (130 - 200 años D.C.): Es considerado el primer anatomista griego y aún cuando en su época no se permitían las disecciones humanas, describió nuestra anatomía. Para hacerlo, practicó disecciones a un tipo de mono muy similar al hombre, el mono bárbaro, y por comparación con este mono, hizo una descripción de nuestra anatomía.
Andreas Vesalius (1514 –1565): Este médico originario de Bruselas, Bélgica, practicó disecciones humanas y describió de una mejor manera la anatomía humana. Sus resultados se encuentran en un libro llamado “Corpori Humani Fabrica”.
Hieronimus Fabricius (1537 – 1619): Contribuyó a explicar la circulación sanguínea, al demostrar que las venas presentan una serie de “puertas” o “válvulas” que impiden que la sangre se regrese por un mismo vaso.
William Harvey (1578 – 1657): Médico y científico inglés, descubrió que el corazón era el encargado de bombear la sangre y además, descubrió el sentido de la circulación sanguínea.
Exploradores y colonizadores del siglo XVI: A principios del siglo XVI, la exploración y colonización europea se dio rápidamente, aumentando significativamente las colecciones de plantas y animales. Los investigadores tuvieron que especializarse en campos más limitados, los primeros fueron la Botánica, que es la rama de la Biología que se encarga del estudio de las plantas, la Zoología, que es la encargada de estudiar a los animales. Por necesidades específicas, nacieron otras ramas derivadas de ellas, como la Taxonomía, que estudia la forma de clasificar a los seres vivos.
Para concluir con este período de poco más de 2000 años, podemos decir que durante la etapa de Biología antigua surgieron las primeras ideas sobre el origen de la vida, se empieza a describir la anatomía y fisiología humana, así mismo, surgen la botánica, la zoología y la taxonomía.
BIOLOGÍA MODERNA
Esta etapa de la Biología se inicia a mediados del siglo XVII y se extiende hasta poco antes del año 1920. Uno de los inventos más importantes de esta época, es sin lugar a dudas el microscopio, ya que con su ayuda se empezaron a observar estructuras biológicas que a simple vista no era posible hacerlo.
Invención del microscopio: La historia no establece claramente quien inventó el microscopio; algunos historiadores piensan que Giovanni Farber lo inventó en el año 1550; otros opinan que la paternidad de este invento le corresponde a Zaccharias Jannsen quien lo inventó hacia el año de 1590.
Microscopistas destacados: Entre los primeros microscopistas podemos citar a los siguientes:
Marcello Malpighi (1628 – 1694)
Jan Swammerdam (1637 – 1680)
Anton van Leeuwenhoek (1632 – 1723)
Dentro de esta época, destacan algunos investigadores que establecieron la importancia de la célula en la estructura de los organismos, entre ellos tenemos a los siguientes:
Robert Hooke (1635 – 1703): Este investigador fue el primero en utilizar la palabra “célula”.
Marie Francois Bichat (1771 – 1802): Este médico estableció que los órganos estaban formados por subunidades a las que llamó tejidos; también estableció que dentro de los tejidos existía un nivel más bajo de organización, posteriormente se descubre que este nivel inferior estaba formado por células.
René Dutrochet
Robert Brown: En 1831 estableció que todos los tipos de célula tienen núcleo.
Theodor Schwann y Mathias Schleiden: En 1838, estos dos biólogos alemanes establecieron que la célula era la unidad anatómica y estructural de los seres vivos. Estos son dos de los postulados de la Teoría Celular.
Rudolf Virchow: En 1858 propone el tercer postulado de la teoría celular al puntualizar que la célula es la unidad de origen.
Otros investigadores de la época, destacaron al explicar la historia evolutiva de las especies, el origen de la vida y los mecanismos de la herencia; entre ellos:
Charles Darwin (1809 – 1882)
Luis Pasteur (1822 – 1895)
Gregor Johann Mendel (1822 – 1884)
Como conclusión a este período de unos 300 años, podemos anotar lo siguiente: es una etapa caracterizada por un método de trabajo experimental y por la tentativa de relacionar a las estructuras celulares con su función, surgen nuevos campos de la biología como la microbiología, citología, genética y evolución entre otras.
BIOLOGÍA MOLECULAR
Es el momento actual de la Biología, se inicia aproximadamente en 1920 y se caracteriza por el estudio de la estructura celular y sus funciones, tanto a nivel fisiológico como a nivel molecular.
La invención del microscopio electrónico, los avances tecnológicos hicieron y han hecho posible grandes logros en los distintos campos de la Biología, destacando sobre manera lo alcanzado a nivel de investigación genética; actualmente ya no solo se habla de mejoramiento genético de especies animales y vegetales; hoy se habla sobre terapias génicas, clonación, conocimiento total del genoma humano, posibilidad de teñir la fibra del DNA y relacionar la forma que presenta con alguna enfermedad, etc.
Otro hecho importante dentro de esta época, es el estudio de la estructura y fisiología celular a nivel molecular, aquí no solo se establece que tipo de sustancias químicas intervienen en la estructura de la célula, también se explica cual es la función que desempeña cada una de estas sustancias dentro de la misma.
La Biología como un conjunto de conocimientos organizados se inicia hacia el año 500 A.C. en Grecia; muchos de los resultados obtenidos en esta época se fundamentaban en la observación y en el pensamiento lógico, el método científico como herramienta para la investigación aun no se conocía.
Una de las creencias de la época, era que el comportamiento de la naturaleza estaba regido por los designios de uno o varios dioses; el estado de ánimo de estos, determinaban las enfermedades, las tormentas, las pestes, etc. El hombre, como simple mortal, no tenía capacidad para explicar los diferentes fenómenos que ocurrían a su alrededor.
Hacia el año 500 antes de nuestra era, surgen los Filósofos naturalistas, ellos establecieron que el comportamiento de la naturaleza no dependía del estado de ánimo de un o varios dioses; consideraban que los fenómenos naturales podían ser comprendidos por el hombre si los observaba cuidadosamente, esta observación sistemática permitiría, además, predecir la ocurrencia de dichos fenómenos.
Uno de los filósofos naturalistas más destacados fue Aristóteles (384 - 322 A.C.) quien estableció el primer método de investigación y aportó las primeras ideas sobre el origen de la vida. El método de investigación de Aristóteles consideraba los siguientes tres puntos:
1). Observar cuidadosamente.
2). Describir claramente.
3). Sujetar la observación al sistema riguroso del pensamiento lógico.
De acuerdo con el tercer punto de este método, si el resultado observado era lógico, entonces era verdadero.
La observación y orden lógico de las ideas se empleó durante mucho tiempo como método de investigación. Una de las desventajas de éste método es que no menciona ningún mecanismo de control sobre la experimentación, por lo tanto, algunos de los resultados obtenidos pudieron haber sido producto de la imaginación del investigador.
Una de las aportaciones más importantes que Aristóteles hizo a la Biología, fue su teoría sobre el origen de la vida o “teoría de la generación espontánea”. De acuerdo a esta, “la vida surge espontáneamente a partir de materia inerte, debido a que esta posee un principio activo capaz de generar vida”. A esta teoría también se le conoce como “teoría abiogenética”.
Algunos otros investigadores de la época se interesaron por la anatomía y la fisiología, entre ellos podemos mencionar a:
Galeno (130 - 200 años D.C.): Es considerado el primer anatomista griego y aún cuando en su época no se permitían las disecciones humanas, describió nuestra anatomía. Para hacerlo, practicó disecciones a un tipo de mono muy similar al hombre, el mono bárbaro, y por comparación con este mono, hizo una descripción de nuestra anatomía.
Andreas Vesalius (1514 –1565): Este médico originario de Bruselas, Bélgica, practicó disecciones humanas y describió de una mejor manera la anatomía humana. Sus resultados se encuentran en un libro llamado “Corpori Humani Fabrica”.
Hieronimus Fabricius (1537 – 1619): Contribuyó a explicar la circulación sanguínea, al demostrar que las venas presentan una serie de “puertas” o “válvulas” que impiden que la sangre se regrese por un mismo vaso.
William Harvey (1578 – 1657): Médico y científico inglés, descubrió que el corazón era el encargado de bombear la sangre y además, descubrió el sentido de la circulación sanguínea.
Exploradores y colonizadores del siglo XVI: A principios del siglo XVI, la exploración y colonización europea se dio rápidamente, aumentando significativamente las colecciones de plantas y animales. Los investigadores tuvieron que especializarse en campos más limitados, los primeros fueron la Botánica, que es la rama de la Biología que se encarga del estudio de las plantas, la Zoología, que es la encargada de estudiar a los animales. Por necesidades específicas, nacieron otras ramas derivadas de ellas, como la Taxonomía, que estudia la forma de clasificar a los seres vivos.
Para concluir con este período de poco más de 2000 años, podemos decir que durante la etapa de Biología antigua surgieron las primeras ideas sobre el origen de la vida, se empieza a describir la anatomía y fisiología humana, así mismo, surgen la botánica, la zoología y la taxonomía.
BIOLOGÍA MODERNA
Esta etapa de la Biología se inicia a mediados del siglo XVII y se extiende hasta poco antes del año 1920. Uno de los inventos más importantes de esta época, es sin lugar a dudas el microscopio, ya que con su ayuda se empezaron a observar estructuras biológicas que a simple vista no era posible hacerlo.
Invención del microscopio: La historia no establece claramente quien inventó el microscopio; algunos historiadores piensan que Giovanni Farber lo inventó en el año 1550; otros opinan que la paternidad de este invento le corresponde a Zaccharias Jannsen quien lo inventó hacia el año de 1590.
Microscopistas destacados: Entre los primeros microscopistas podemos citar a los siguientes:
Marcello Malpighi (1628 – 1694)
Jan Swammerdam (1637 – 1680)
Anton van Leeuwenhoek (1632 – 1723)
Dentro de esta época, destacan algunos investigadores que establecieron la importancia de la célula en la estructura de los organismos, entre ellos tenemos a los siguientes:
Robert Hooke (1635 – 1703): Este investigador fue el primero en utilizar la palabra “célula”.
Marie Francois Bichat (1771 – 1802): Este médico estableció que los órganos estaban formados por subunidades a las que llamó tejidos; también estableció que dentro de los tejidos existía un nivel más bajo de organización, posteriormente se descubre que este nivel inferior estaba formado por células.
René Dutrochet
Robert Brown: En 1831 estableció que todos los tipos de célula tienen núcleo.
Theodor Schwann y Mathias Schleiden: En 1838, estos dos biólogos alemanes establecieron que la célula era la unidad anatómica y estructural de los seres vivos. Estos son dos de los postulados de la Teoría Celular.
Rudolf Virchow: En 1858 propone el tercer postulado de la teoría celular al puntualizar que la célula es la unidad de origen.
Otros investigadores de la época, destacaron al explicar la historia evolutiva de las especies, el origen de la vida y los mecanismos de la herencia; entre ellos:
Charles Darwin (1809 – 1882)
Luis Pasteur (1822 – 1895)
Gregor Johann Mendel (1822 – 1884)
Como conclusión a este período de unos 300 años, podemos anotar lo siguiente: es una etapa caracterizada por un método de trabajo experimental y por la tentativa de relacionar a las estructuras celulares con su función, surgen nuevos campos de la biología como la microbiología, citología, genética y evolución entre otras.
BIOLOGÍA MOLECULAR
Es el momento actual de la Biología, se inicia aproximadamente en 1920 y se caracteriza por el estudio de la estructura celular y sus funciones, tanto a nivel fisiológico como a nivel molecular.
La invención del microscopio electrónico, los avances tecnológicos hicieron y han hecho posible grandes logros en los distintos campos de la Biología, destacando sobre manera lo alcanzado a nivel de investigación genética; actualmente ya no solo se habla de mejoramiento genético de especies animales y vegetales; hoy se habla sobre terapias génicas, clonación, conocimiento total del genoma humano, posibilidad de teñir la fibra del DNA y relacionar la forma que presenta con alguna enfermedad, etc.
Otro hecho importante dentro de esta época, es el estudio de la estructura y fisiología celular a nivel molecular, aquí no solo se establece que tipo de sustancias químicas intervienen en la estructura de la célula, también se explica cual es la función que desempeña cada una de estas sustancias dentro de la misma.
Gottfried Reinhold Treviranus
(Bremen, 1776- id., 1837) Biólogo alemán. Realizó estudios de fisiología y filosofía en Gotinga y fue profesor de estas disciplinas en Bremen. Uno de los precursores de los estudios biológicos en Alemania, introdujo el término «biología», junto con Lamarck. Escribió Biología (1802-1822), obra que resume todos los conocimientos de la época acerca de la estructura y las funciones de la materia viva.
Estudió medicina en Göttingen donde se doctoró en 1796. Un año más tarde fue nombrado profesor de Medicina y de Matemática en su ciudad natal.
Defensor de la transformación de las especies, en 1802 publica el libro Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, por lo que es considerado junto con Jean-Baptiste Lamarck uno de los primeros en acuñar el término “biología”
Jean-Baptiste de Lamarck
Jean-Baptiste de Monet de Lamarck; Bazantin, Francia, 1744-París, 1829) Biólogo francés. Lamarck siguió la carrera eclesiástica hasta los diecisiete años por voluntad de su padre, a cuya muerte se enroló en la infantería, donde sirvió desde 1761 a 1768 y de la que se desvinculó a causa de su delicada salud.
Lamarck se trasladó entonces a París, y estudió medicina y botánica. Discípulo de Bernard de Jussieu, en 1778 publicó Flora francesa, obra en la que, por primera vez, se clasificaba sistemáticamente la flora por medio de una clave dicotómica. Miembro de la Academia Francesa de Ciencias, trabajó como botánico del Jardin du Roi hasta que la institución se reconvirtió, durante la Revolución, en el Museo Nacional de Historia Natural.
Nombrado director del Departamento de los Animales sin Esqueleto, a los que posteriormente Lamarck asignó su denominación moderna de invertebrados, efectuó la primera subdivisión del mismo en los hoy día habituales grupos de arácnidos, insectos, crustáceos y equinodermos.
Compendio de sus estudios son los siete volúmenes de su obra principal, Historia natural de los invertebrados (1815-1822). Asimismo publicó tratados sobre temas tan diversos como meteorología, geología, química y paleontología, entre los que cabe citar Investigaciones sobre las causas de los principales fenómenos físicos (1794), Investigaciones sobre la organización de los seres vivos e Hidrología (1802).
La teoría de la evolución más estructurada de la época la elaboró este colaborador de Buffon y también profesor del Museo de Historia Natural. En el año 1800 pronuncia una conferencia inaugural en la que expone una teoría coherente sobre la transformación. Admite la existencia de una evolución de las especies y trata de darle una explicación racional. La idea central es que dicha evolución es obra de la naturaleza, que se vale de infinitos recursos para producir especies; entre ellos dos son los más importantes: el tiempo y las condiciones favorables.
Los efectos de estos factores determinan la transformación progresiva de las facultades de los organismos, que se fortalecen poco a poco, se diversifican y dan lugar a cambios que se transmiten a la descendencia.
Según Lamarck, existe en la naturaleza una gradación sutil, que va de los animales más simples a los mamíferos y al ser humano. Sin embargo, dentro de cada grupo, las especies no siguen esta gradación, sino que se diversifican porque las influencias del medio provocan otras transformaciones. Así, la gradación queda alterada por las actividades de los organismos en el momento de su propia transformación y por la herencia de estas transformaciones.
De este modo, Lamarck sitúa la evolución al margen del creacionismo y al nivel del propio individuo. Dios va a pasar a ser, según él, el creador de la naturaleza, la cual producirá los seres vivos.
Al aceptar la noción de Buffon de la gran edad del mundo, dedujo que las condiciones que la superficie terrestre debían haber sufridos grandes cambios, de modo que los seres vivos hubieron de adaptarse a ellas. En su opinión, lo hicieron aprendiendo y luchando, tratando siempre de adaptarse, y, mientras tanto, alterando su forma y su comportamiento. El clásico ejemplo aducido para ilustrar la idea de Lamarck es el del alargamiento del cuello de la jirafa: por estirar una y otra vez el cuello para llegar mejor al alimento, consigue tener vértebras más largas.
Todos los cambios útiles que la jirafa conquistó durante su vida, aparecieron en su descendencia, volviendo a ocurrir con esta la propio. Actualmente, esto se conoce con el nombre de teoría de los caracteres adquiridos. Del mismo modo, la desaparición de órganos se justificaba con el fracaso de usarlos, como el pez ciego que habita en cavernas tenebrosas.
La diferencia de estas ideas con las de Darwin es más sutil de lo que se cree habitualmente. Darwin también hablaba de la influencia del uso y desuso de los órganos como base de la variación, pero Lamarck creía en una fuerza interior al individuo que provocaba todos estos cambios.
Lamarck, al contrario de lo que se cree, es prudente y trata de evitar todo conflicto frontal con la iglesia; pero en esas proposiciones formuladas de forma hipotética utiliza para la aparición del ser humano los mismos argumentos que para la aparición de las especies, y define las etapas necesarias para su aparición:
... si una raza cualquiera de cuadrúmanos, en particular la más perfeccionada de todas, perdiera por la fuerza de las circunstancias, o por cualquier otra causa, el hábito de trepar a los árboles y de agarrar las ramas con los pies, como si fueran manos, para aferrarse, y si los individuos de esta raza, durante una serie de generaciones, se vieran obligados a servirse de los pies para caminar y dejaran de emplear las manos al igual que los pies, no cabe duda que (...) esos cuadrúmanos se transformarán, a la postre, en bímanos y que el pulgar de sus pies dejará de estar separado del resto de los dedos, con lo que dichos pies sólo servirán para caminar.
(Curiosamente, los experimentos para probar la "herencia de los caracteres adquiridos" tuvieron un auge tardío en la década de los 50 del siglo XX, después de que Lysenko emprendiera en 1948 una extensa campaña contra el "reaccionario mendelismo-morganismo" de los países capitalistas. Se le ocurrió plantar grandes extensiones de cereales en las gélidas estepas rusas y siberianas haría que las plantas adquirieran resistencia al frío para, así, incrementar la extensión de tierras dedicadas al cultivo de cereales y acabar con el problema de la alimentación. Huelga decir lo que ocurrió: la ruina de este proyecto, el atraso en ciencia genética de la Unión Soviética en varias décadas respecto al resto de los países y, como no, el olvido de Lysenko.)
Continuando con lo que nos ocupa, los ataques de Cuvier terminaron por convencer a sus coetáneos de la incapacidad de Lamarck como científico: seguía convencido de que la materia estaba formada por los cuatro elementos aristotélicos y se oponía a las nuevas teorías sobre los elementos químicos de Lavoisier. Cuvier llegó a decir: "La teoría de la evolución del señor Lamarck pasará a la historia como modelo de desatino".
A finales del siglo XIX, cierto número de científicos lo redescubrieron y se valdrán de él para contrarrestar el darwinismo.
Uno de los colegas de Lamarck, Geoffroy Saint-Hilaire , superior jerárquico de Cuvier, del que hablaremos más adelante, nombrado profesor de zoología en París en 1794, formula también ideas transformistas. Para él existe un único animal, modificado por simples cambios en la proporción de sus partes. Por tanto, no existen órganos nuevos cada vez que un anatomista descubre una estructura aparentemente particular: toda estructura es el resultado de la transformación de una estructura fundamental, común a todos los animales.
Por estos trabajos, Saint-Hilaire es el fundador de la anatomía comparada; a partir de él, la anatomía ya no será una mera descripción, sino que permite la comparación de las diferentes morfologías.
Aunque la teoría lamarckiana no resistió el avance de nuevos conocimientos, contribuyó de manera importante a la gradual aceptación de la evolución biológica.
. Con todo, Lamarck nunca expuso con claridad ni razonó de forma coherente sus opiniones, de ahí que sus ideas nunca fueran tomadas muy en serio durante su vida. Su teoría de la evolución sufrió grandes contratiempos a manos de Cuvier, que defendía sus propias ideas desde una posición científica mucho más sólida. Lamarck murió sin excesivo reconocimiento científico hacia sus ideas, que no fueron reevaluadas con rigor hasta la segunda mitad del siglo XIX en que se le reconoció como pensador profundo y avanzado para su época. Darwin recogió mucho de sus pensamientos para el desarrollo de su doctrina de la evolución de las especies.
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