La teora de Darwin se apoyaba en dos puntos: la variabilidad de la descendencia y la seleccin natural o, dicho de otro modo, la supervivencia del ms fuerte y ms apto. El desarrollo de la microscopa tuvo un profundo impacto en el pensamiento biolgico.
A principios del siglo, varios bilogos sealaron a la importancia fundamental de la clula. En y , Schleiden y Schwann empezaron a promover la teora segn la cual la unidad bsica de los organismos es la clula, las clulas individuales tienen todas las caractersticas de la vida, aunque se opusieran a la idea que todas las clulas proceden de otras clulas.
Gracias al trabajo de Robert Remak y Rudolf Virchow se aceptaron definitivamente entre la comunidadcientfica todas las tesis de la teora celular. La teora celular oblig a los bilogos a volver a imaginar a los organismos individuales como conjuntos interdependientes de clulas individuales.
Los cientficos del emergente campo de la citologa, armados con microscopios cada vez ms potentes y con los nuevos mtodos de tincin, pronto descubrieron que incluso las clulas individuales eran mucho ms complejas que las cmaras llenas de fluido homogneo descritas anteriormente por los microscopistas. En Microbiologa, Pasteur llev a cabo experimentos definitivos sobre la irrealidad de la generacin espontnea, descubri que algunos microorganismos tenan carcter patgeno, aisl el bacilo del clera de las gallinas, dedujo el concepto de inmunidad, descubri la vacuna antirrbica y desarroll todas las tcnicas de esterilizacin as como procesos que llevan su nombre pasteurizacin y que se siguen utilizando en la produccin de la leche, vino, etc.
Posteriormente, Robert Koch aisl el microbio que produca el carbunco, el bacilo de la tuberculosis y el microbio del clera. En , el mdico escocs Joseph Lister descubri que la infeccin de las heridas se debe a las bacterias y en utiliz el fenol para crear un ambiente bactericida en la sala de operaciones. Ferdinand J. Cohn contribuy significativamente a la fundacin de la ciencia de la Bacteriologa, al publicar una clasificacin temprana de las bacterias, usando por primera vez el nombre de gnero Bacillus.
En , Dimitri Ivanowski yposteriormente, en , Martinus Beijerinck descubren agentes patgenos filtrables los virus ; el primero de ellos, el virus del mosaico del tabaco que ser posteriormente cristalizado por Wendell Stanley en quien demostr que, cristalizado, segua siendo infeccioso; aunque no lleg a determinar si el material infeccioso era el cido nucleico o la protena.
En el primer tercio del siglo XIX, el descubrimiento de la sntesis qumica de la urea por Whler , marca el nacimiento de la Bioqumica. Se acepta que las leyes fsico-qumicas tambin pueden ser aplicadas a los seres vivos y comienza una fructfera etapa de anlisis sobre su composicin qumica.
La Ecologa, aunque presente en los escritos de clsicos cmo Hipcrates, Aristteles y otros filsofos de la poca, no se ve definida hasta la segunda mitad del siglo XIX en que Haeckel acua el trmino Ecologa, definindola como el estudio de las relaciones de un organismo con su medio ambiente orgnico e inorgnico, en particular las relaciones con las plantas y animales con los que convive. Las ideas sobre el origen de la vida comienzan a esbozarse de manera cientfica en este siglo.
Ya en el siglo XX, con la aparicin de las teoras de Oparin sobre el origen de la vida en , se inicia la visin actualmente existente sobre la comprensin de este proceso y se sientan las bases de la evolucin prebiolgica, que intenta explicar el paso progresivo de la materia a la vida, continuada por muchos investigadores, como Miller, Haldane, Fox, Or, etc.
Mendel , un frailede Brno, realiz una serie de experimentos que llevaran a una nueva comprensin del mecanismo de la herencia. Su gran contribucin fue demostrar que las caractersticas hereditarias son llevadas en unidades discretas que se reparten por separado se redistribuyen en cada generacin. Estas unidades discretas que Mendel llam elemente, finalmente fueron conocidas como genes trmino acuado por Johannsen en A principios del s. XX las grandes lneas maestras de la teora biolgica haban quedado establecidas; a partir de entonces, el desarrollo de la Biologa va a depender ms del avance en los procedimientos analticos que de las grandes innovaciones tericas.
Durante este siglo tienen lugar importantes descubrimientos y el entendimiento de muchos fenmenos biolgicos desciende al nivel subcelular y molecular. Por otra parte, la obtencin de abundante informacin y el alto grado de especializacin dan lugar a una subdivisin progresiva en reas de estudio, definidas por el objeto de atencin y por la metodologa experimental.
El desarrollo tecnolgico supone un fuerte impulso al estudio de la clula, destacando la construccin del primer microscopio electrnico por Ruska y la puesta a punto de las diversas tcnicas de preparacin de muestras para microscopa, a partir de los aos cincuenta. A partir de los aos veinte se establece la importancia de las enzimas, contribuyendo a ello Warburg con el descubrimiento de las enzimas respiratorias. Del estudio de las reacciones aisladas se pas a la investigacin de las vas metablicascelulares.
Microscopio elctronico Por otra parte, tambin tiene lugar el desarrollo de tcnicas de separacin molecular para la determinacin de la composicin de distintas fracciones celulares; en Tswett utiliza por vez primera la cromatografa para separar pigmentos vegetales; la electroforesis es introducida en , permitiendo la separacin de protenas en solucin.
Asimismo, los mtodos de anlisis cristalogrfico basados en la difraccin de rayos X, desarrollados por von Laue, W. Bragg y W. Bragg , contribuyen decisivamente al estudio de la estructura de las biomolculas, especialmente de las protenas y los cidos nucleicos y conduce a que Michel en describa, por primera vez, la estructura del centro de reaccin fotosinttico de Rhodopseudomonas viridis.
Starling, en , proporciona la primera prueba sobre la existencia de las hormonas, al comprobar la secrecin de jugo pancretico por estimulacin de la mucosa intestinal con unas gotas de cido clorhdrico, habiendo previamente denervado el intestino, lo que le hizo pensar en la existencia de un mensajero qumico, que aisl y denomin secretina.
Posteriormente, fueron encontrndose otros mensajeros qumicos que Hardy denomin colectivamente hormonas del griego "hormaein", excitar.
La primera prueba de la existencia de hormonas en los vegetales con capacidad para estimular su crecimiento fue propuesta por Darwin en sus estudios de fototropismo del coleptilo del alpiste. El sistema nervioso era ya conocido con cierto detalle, tanto en sus aspectos estructurales como funcionales. En, Sherrington publica "The integrativeaction of the Nervous System" basada en sus estudios sobre el arco reflejo, donde elabora el concepto de la accin integradora del sistema nervioso central.
En ,Harrison consigue cultivar fragmentos de mdula espinal de anfibio y comprobar as el crecimiento de los axones. Ramn y Cajal haba demostrado que las neuronas eran clulas individualizadas. En , Loewi comprob que la estimulacin del nervio vago de un corazn, libera al medio una sustancia capaz de producir, sobre otro corazn, los mismos efectos que la estimulacin vagal. Esta sustancia fue identificada posteriormente como acetilcolina.
Estos descubrimientos, junto con los estudios de Hodgkin, Huxley y Katz sobre los cambios de potencial elctrico celular, constituyen el fundamento de la Neurobiologa. A principios de los aos cuarenta, si bien la Gentica mendeliana era ampliamente aceptada, su elemento fundamental, el gen, era todava una entidad puramente funcional sin un sustrato material definido, aparte del hecho de formar parte de los cromosomas.
A principios de los aos sesenta, se conoca el esquema bsico de los mecanismos de almacenamiento, transmisin y expresin de la informacin gentica. La idea de que cromosomas rigen los procesos de desarrollo de los organismos, ms bien que suscaractersticas adultas, uni a la gentica y la embriologa. Durante el siglo XX, la joven Ecologa se desarrolla como ciencia de sntesis, que combina materiales de distintas disciplinas con puntos de vista propios. Lotka, en , es el primero en tratar poblaciones y comunidades como sistemas termodinmicos.
Tambin muestra cmo el comportamiento de estos sistemas puede ser descrito matemticamente en trminos de interacciones entre sus componentes. Bajo esta perspectiva, el funcionamiento de los ecosistemas se describe como movimiento y transformaciones de materia y energa.
Surgen nuevas reas de conocimiento, como la Etologa, que estudia el comportamiento animal. Desde la segunda mitad del siglo, los evolucionistas sistemticos mantienen que las pautas de comportamiento son producto de la seleccin natural y podran utilizarse con finalidad filogentica, de la misma forma que los parmetros morfolgicos o bioqumicos.
En y, por primera vez, especialistas de esta rama del saber biolgico, K. Von Frisch, K. Lorenz y N. Kimbergen, reciban el premio Nobel de medicina y fisiologa por sus trabajos. Varios frentes o lneas maestras de investigacin, que pueden incluso cambiar nuestra visin actual sobre el mundo, estn ahora mismos abiertos.
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