APUNTE DE APOYO DOCENTE Este apunte intenta demostrar

APUNTE DE APOYO DOCENTE
RESEÑA HISTÓRICA DE LA BIOLOGÍA
Bachillerato en Ciencias Naturales y Exactas
Ingeniería en Alimentos
por
Enrique Zamorano – Ponce D.Sc.
Este apunte intenta demostrar -por medio de hechos históricos- que la
BIOLOGÍA, ciencia fáctica de corte natural, debe su desarrollo a la
curiosidad de un gran número de grandes hombres y mujeres que por medio
de sus aportaciones a través de la historia, han permitido un avance
paulatino en el conocimiento hasta devenir en su estado actual y que éste no
será ni la sombra de lo que esperamos conocer en los siglos que se avecinan
del próximo milenio.
Para nadie - con mediana cultura científica- cabe duda de que la Biología
está dando un vuelco espectacular, que somos partícipes de ese vuelco y
que éste se inició –diría yo- en el mismo momento en que James Watson
(estadounidense), Francis Crick (británico) y Maurice Wilkins (británico)
descubrieran la estructura molecular del Ácido Desoxirribonucleico o ADN,
molécula portadora de la información genética. A partir del mismo momento
en que estos tres investigadores daban cuenta de sus hallazgos en la
prestigiosa revista “Nature”, esta molécula se transformó en el símbolo
más familiar en Biología. Este descubrimiento revolucionó una serie de
conceptos que se tenían hasta el momento y marcó una nueva etapa en el
conocimiento de los seres vivos. Por otra parte, se trata éste de un ejemplo
clásico de cómo un conocimiento que entonces era básico se ha
transformado, según ha pasado el tiempo en el sustento de una amplia gama
de aplicaciones prácticas de beneficio social. Piense usted respecto de la
discusión continua que se emprende en torno a la división operativa de
“Ciencia Pura” y “Ciencia Aplicada”.
En el proceso de enseñanza-aprendizaje la historia de las diversas
disciplinas a las que el estudiante en Ciencia y Tecnología se enfrenta, tiene
importancia crucial. Le permite entender al estudiante la rica gama de
interacciones que ha existido entre las diversas áreas del conocimiento y
cómo una aportación trascendental en un área específica influencia el
desarrollo de otras alimentando su avance y generando interrelaciones
conceptuales que hacen del conocimiento un todo inteligible. También la
tiene en el sentido de entender cómo gradualmente la curiosidad inherente
a la conducta humana del preguntarse el “Cómo” ocurren las cosas ha
permitido entender los procesos naturales a los que se enfrenta el ser
humano y que a partir de su entendimiento decantan una serie de aspectos
que posibilitan avanzar en el largo recorrido del conocimiento que el propio
ser humano posee de sí mismo y del entorno que lo rodea.
Los antiguos filósofos y naturalistas, particularmente ARISTÓTELES en la
antigüedad y PARACELSO en el renacimiento llegaron a la conclusión que
“todos los animales y vegetales, por más complejos que sean, están
constituidos por unos pocos elementos que se repiten en cada uno de
ellos”
Indudablemente ellos se referían a las estructuras macroscópicas
de un organismo como son las raíces, hojas y flores comunes a diferentes
vegetales y a los segmentos y órganos que se repiten en el reino animal.
Importa recordar en este sentido que durante la edad media, la ignorancia y
la superstición bloqueaban la búsqueda de hechos y de entendimiento. Las
“verdades científicas” no debían cuestionarse. Las personas que se atrevían
a estar en desacuerdo
eran ridiculizadas, atacadas y algunas veces
asesinadas. Con el advenimiento del renacimiento, la gente culta comenzó a
romper estas barreras.
Por ello es que, no fue sino hasta el siglo XVI cuando Andreas Versalis
(Belga) se reveló contra los métodos de la medicina medieval cuando era
costumbre que un profesor de Anatomía leyera la descripción mientras un
ayudante disecaba un animal para que los estudiantes lo observaran. No
obstante, Versalius quería hacer sus propias disecciones para mostrar y
explicar las partes de un animal a sus estudiantes. Sus observaciones lo
condujeron a poner en tela de juicio muchas ideas que hasta entonces eran
dogmas aceptados en general por los hombres y mujeres de la época. El
trabajo de Versalius permitió demostrar así la importancia de realizar
observaciones de primera mano. Él ayudó a establecer el estudio científico
de la anatomía.
Durante el siglo XVI William Harvey, sobre la base de esta premisa
experimental demuestra la circulación de la sangre.
Paralelamente, durante esa época se planteaba la necesidad de ampliar la
capacidad del ojo humano mediante instrumentos que aumentaran y
resolvieran estructuras que a simple vista no podían ser observadas. Hacia
1.590 los hermanos JANSSEN, (holandeses) fabricantes de anteojos,
hicieron un primer microscopio compuesto conocido.
Los pulidores de lentes de la época ya empezaban a fabricar lentes de
aumento y mediante combinaciones muy simples de éstas se comprueba que
es posible ver organismos y estructuras que para el ojo humano pasaban
hasta ese momento como desapercibidas.
Surge así un primer nombre trascendental en el desarrollo de la Biología,
ROBERT HOOKE, estudioso inglés que en el año 1.665 y a la edad de 33
años publicó una Monographia, esto es, un escrito científico en que se
compendiaban una serie de estudios (12) que este autor había realizado.
Uno de esos estudios se refería a la estructura del corcho, material de
origen vegetal que siempre estuvo a la vista del ser humano pero que fue
disectado en su estructura por este autor debido básicamente a su enorme
curiosidad. Característica sustantiva de cualquier hombre de ciencia y que
por cierto se desarrolla poco entre quienes no poseen dicha motivación.
Hooke dio a conocer la estructura fina del corcho sobre la base de la
utilización de lentes muy simples de aumento. Los esquemas que realizó este
autor a partir de sus observaciones, le permitieron analogar la estructura
del corcho con la de un panal de abejas. El material que él observaba estaba
constituido por numerosas celdillas o cámaras parecidas a los cuartos de un
monasterio, a la sazón denominados como células. Hooke incorporó así, por
primera vez en la terminología científica el nombre de células para
referirse a tales cavidades. El origen etimológico de la palabra célula deriva
de una raíz griega “kytos” o del latín “cella”. Hooke pensó que cada celdilla
estaba llena de jugos en la planta viva y las analogó a las venas y arterias de
los animales. Las lentes de aumento empleadas por él y la naturaleza del
material estudiado no le permitió observar ninguna estructura intraceldilla
lo que hubiera descartado la idea de que estas celdas eran canales
separados para el tránsito de materiales. Hoy sabemos sin embargo, que
cada celdilla corresponde a restos rígidos de células muertas,
particularmente paredes suberinizadas (con depósitos de Súber, un
compuesto químico impermeable al agua que impide el intercambio entre la
célula y el medio) que permanecen una vez que la célula muere.
A menos de transcurrir una década desde la publicación de los trabajos de
Hooke, el inventor y comerciante holandés ANTON VAN LEEWENHOEK
(1.632 – 1.723) descubrió las células libres, en oposición a las células
“empotradas” de Hooke (término empleado para referirse a las células
asociadas, es decir, aquellas que forman tejidos).
Leewenhoek fabricaba
sus propias lentes de observación por pulido manual, mediante las cuales
describió toda una legión de microorganismos. Las lentes fabricadas por
este autor, de corta distancia focal pero con resolución suficiente, le
permitieron introducirse al interior de una célula observando cierta
organización en su interior, en especial el núcleo de algunos eritrocitos como
los de aves, reptiles y anfibios.
Se cuenta que Leewenhoek fabricó
aproximadamente 250 microscopios diferentes. Uno de ellos tenía un tubo
para sostener un pez pequeño en frente de la lente. Empleando este sistema
Leewenhoek pudo observar la circulación de la sangre en la cola del pez.
Otro microscopio fue adaptado para observar el agua de las charcas. A
través de él vio grupos de animales microscópicos que él describió como
“bestias juguetonas”. Algunas mejoras permitieron a los microscopios de
este autor aumentar el tamaño de los objetos hasta unas trescientas veces.
En realidad, este pasatiempo del mercader holandés marcó el inicio de la
Microbiología y en virtud de ello se dice que Leewenhoek es el padre de ella.
Este
conocimiento
de
la
célula
permaneció
estacionario
por
aproximadamente un siglo, tiempo durante el cual se desarrollaron mejores
instrumentos de observación, las técnicas de preparación de materiales
biológicos, así como también otras disciplinas avanzaron en el conocimiento.
De esta forma en 1.824 R.J.H DUTROCHET, después de una serie de
estudios llegó a la conclusión de que los tejidos animales y vegetales eran
agregados de células de diversos tipos y que el crecimiento del organismo
era el resultado del aumento en el número o en el tamaño de las células o
bien debido a ambos factores combinados. Dutrochet pudo separar células
intactas, sin embargo, no se dio cuenta de que, cada una de ellas podía
continuar su existencia en forma independiente.
En 1.830, MEYEN sugiere que cada célula vegetal es una unidad
independiente y aislada, capaz de nutrirse y construir sus propias
estructuras internas.
En 1.831,
BROWN
existencia del núcleo.
el mismo del movimiento Browniano, comunica la
En 1835, el biólogo francés FELIX DUJARDIN , logra observar células
vivas a través del microscopio.
Estos y otros hallazgos en relación con la estructura de tejidos animales y
vegetales llevaron a la postre al botánico MATTHIAS SCHLEIDEN (1.838)
a plantear que todas las plantas estaban construidas por células y de la
misma manera el zoólogo THEODOR SCHWANN (1.839) manifiesta que lo
mismo ocurre en el caso de los animales.
Veinte años más tarde (1858)
RUDOLPH VIRCHOW (Alemán) publicó su libro “CELLULAR PATHOLOGY”
en el que defendió las ideas de Schleiden y Schwann y las amplió con el
clásico aforismo “Omnis Cellula ex Cellula” es decir, toda célula proviene
de otra preexistente, constituyéndose de esta manera la división celular
como el fenómeno central en la reproducción de los organismos. Virchow
además, agregó que las células como unidades funcionales de la vida,
también son el sitio primario de la enfermedad.
Los hallazgos de Hooke y el de los biólogos del siglo XIX como Dujardin,
Schleiden, Schwann y Virchow han permitido formular TEORIA CELULAR .
Esta Teoría establece que:
•
•
La célula es la unidad morfológica y fisiológica de todos los seres vivos.
Dicho en otras palabras, la célula realiza los procesos característicos de
todos los organismos vivos.
Las células provienen sólo de otras células
En 1.859 CHARLES DARWIN
(Británico) estableció el concepto de
selección natural y desarrollo la Teoría moderna de la Evolución.
Sólo tres años más tarde (1862) LOUIS PASTEUR (Francés) pone fin a la
Cuando Pasteur selló recipientes
Teoría de la generación Espontánea.
que contenían materia orgánica (leche) previamente hervida no pudo
detectar crecimiento bacteriano, pero cuando abrió el frasco al aire por un
determinado tiempo, aparecieron bacterias invariablemente. Pasteur en su
monografía, llegó a la conclusión correcta de que la fuente del crecimiento
bacteriano estaba en los microbios transportados por el aire.
En 1.880 FLEMMING demostró que las células aseguran su continuidad
entre una generación y la siguiente por medio del mecanismo de la mitosis y
diez años más tarde WALDAYER (1.890) plantea que las células hijas
resultantes de un proceso divisional recibe cada una igual cantidad de
información genética gracias a la división exacta de los cromosomas.
Todos estos hallazgos, además de otros permitieron desarrollar la versión
moderna de la Teoría Celular que establece :
•
•
•
•
La célula constituye la unidad morfológica y fisiológica de todos los
organismos vivientes
Las propiedades de un organismo dependen de las de sus células
individuales
Las células se originan de otras células y su continuidad se mantiene a
través del material genético
La unidad de vida más pequeña es la célula