La vida puede estudiarse en
diferentes niveles de organización.
FIGURA 1-2 La célula es la unidad más pequeña de la vida
La biología utiliza los mismos
principios y métodos que las demás ciencias. De hecho, un principio básico de
la biología moderna es que los seres vivos siguen las mismas leyes de la física
y la química que rigen la materia no viva. Así como la arena puede formar
ladrillos que sirven para construir una pared y, a la vez, ésta forma la base
de una estructura, los científicos perciben a los seres vivos y a la materia
inanimada como una serie de niveles de organización, cada uno
de los cuales constituye los cimientos del siguiente nivel (FIGURA 1-1).
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FIGURA 1-1 Niveles de organización de la materia
La vida se basa en la química, pero la cualidad de la vida en sí surge
en el nivel celular. Las interacciones entre los componentes de cada nivel y
los niveles inferiores permiten el desarrollo del siguiente nivel más alto de
organización.
EJERCICIO: Piensa en una pregunta científica que pueda contestarse mediante la investigación a nivel celular, pero que sería imposible responder a nivel de tejido. Luego piensa en una que se responda a nivel de tejido, pero que no se conteste a nivel celular. Repite el proceso para otros dos pares inmediatos de niveles de organización.
Actualmente, sólo los seres
vivos fabrican moléculas extremadamente grandes y complejas. Los seres vivos se
componen primordialmente de moléculas complejas, a las que se denomina moléculas
orgánicas, lo cual significa que contienen una estructura de carbono a la que
están unidos, al menos, algunos átomos de hidrógeno.
Aunque los átomos y las
moléculas constituyen los bloques de construcción de la vida, la cualidad de la
vida misma surge en el nivel celular. Así como un átomo es la unidad más
pequeña de un elemento, la célula es la unidad más pequeña de vida
(FIGURA 1-2).
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Esta micrografía de una célula vegetal, coloreada de manera artificial, muestra
la pared celular que rodea y da soporte a las células vegetales (no a las
animales). Junto a la pared, la membrana plasmática (presente en todas las
células) controla las sustancias que entran en la célula y las que salen de
ella.
El núcleo contiene el DNA de la
célula. Ésta también contiene varios tipos de organelos especializados. Algunos
almacenan los alimentos; otros los descomponen para obtener energía útil. En
las plantas, algunos organelos captan la energía luminosa.
Los biólogos trabajan con los
distintos niveles de organización, dependiendo de la pregunta que se hayan
formulado.
Por ejemplo, para investigar
cómo los berrendos digieren sus alimentos, un biólogo podría estudiar los órganos
del sistema digestivo de ese animal o, a un nivel inferior, las células que cubren
su tracto gastrointestinal. Al profundizar aún más, el científico podría
investigar las moléculas biológicas secretadas por el tracto gastrointestinal
que digieren el alimento del berrendo.
Por otro lado, para indagar si
la destrucción de su hábitat está mermando el número de berrendos, los
científicos investigarían tanto la población de éstos como las poblaciones de
otras especies con quienes interactúan y que forman la comunidad a la que
pertenece el berrendo.
Los investigadores deben
reconocer y elegir el nivel de organización que sea más adecuado para responder
la pregunta que se plantearon.
Los principios científicos
fundamentan toda investigación científica
La investigación científica, incluida la biológica, se basa en un conjunto
pequeño de suposiciones. Aunque nunca es posible demostrar absolutamente tales
suposiciones, se les ha probado y validado de forma tan exhaustiva que las
llamamos principios científicos. Se trata de los principios de causalidad
natural, uniformidad en el espacio y el tiempo, y percepción
común.
La causalidad natural es el principio que indica que todos los sucesos
tienen causas naturales
A lo largo de la historia de
la humanidad, se han adoptado dos enfoques para estudiar el origen de la vida y
otros fenómenos naturales. El primero considera que algunos sucesos ocurren
gracias a la intervención de fuerzas sobrenaturales que están más allá de lo
que podemos comprender.
Durante la Edad Media, mucha gente pensaba que
la vida surgía espontáneamente de materia inerte. En el siglo XVII las personas
creían que los gusanos se originaban a partir de la carne en putrefacción y que
los ratones podrían crearse a partir de ropa interior sudada combinada con
cascarilla de trigo dentro de un frasco abierto.
Las convulsiones epilépticas
alguna vez se consideraron resultado de la visita de los dioses al cuerpo del
enfermo.
En cambio, la ciencia se adhiere
al principio de la causalidad natural, que señala que todos los sucesos tienen causas naturales que somos
capaces de comprender. En la actualidad, sabemos que los gusanos son larvas de
las moscas y que la epilepsia es una enfermedad del cerebro en la cual grupos
de células nerviosas se activan de manera incontrolada.
El principio de la causalidad
natural tiene un corolario importante: la evidencia natural que reunimos no ha
sido distorsionada de forma deliberada para engañarnos.
Esta conclusión parecería
obvia, pero no hace mucho tiempo algunos argumentaban que los fósiles no eran
prueba de la evolución, sino que Dios los colocó en la Tierra para poner a
prueba nuestra fe. Los grandes descubrimientos de la ciencia se basan en la
premisa de la causalidad natural.
Las leyes naturales que rigen los sucesos son válidas en todo lugar y en
cualquier momento
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