APUNTE DE APOYO DOCENTE

APUNTE DE APOYO DOCENTE RESEÑA HISTÓRICA DE LA BIOLOGÍA Bachillerato en Ciencias Naturales y Exactas Ingeniería en Alimentos por Enrique Zamorano – Po...
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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