Los
primeros conocimientos biológicos datan de la época prehistórica. Dada su
condición de cazador y recolector, el hombre primitivo debió conocer diferentes
tipos de animales y plantas, sobre los que fue necesario estudiar el comportamiento
de los primeros, así como los períodos de fructificación de las segundas.
Se
han encontrado testimonios escritos de que los babilonios de la época de
Hamurabi, aproximadamente 1.800 años antes de la era cristiana, ya conocían la
diferenciación sexual de las palmeras datileras. Se han encontrado también en
papiros bajo relieves descripciones
anatómicas y del cuerpo humano, así como estudios sobre los tejidos de las
plantas de cultivo. Los antiguos egipcios disponían, asimismo, de conocimientos
sobre plantas y aceites vegetales que aplicaban a las técnicas de
embalsamamiento.
Grecia y Roma. En el siglo VI a.C. se
produjo un salto cualitativo en los avances de todas las ramas del saber con el
florecimiento de la cultura clásica. Por medio de la observación y de la
deducción, los filósofos griegos intentaron acceder al conocimiento del mundo y
de las leyes que lo rigen, en una actitud que constituye el origen de la
ciencia occidental. En algunos de los sistemas globales que fueron ideados se
percibía ya una actitud evolucionista, puesto que sostenían que los seres vivos
se habían formado a partir de materia inanimada. Para Tales de Mileto, por
ejemplo, los seres vivos se habían formado por la condensación del agua. Su
discípulo Anaximandro sostenía que los peces habían sido los primeros seres
vivos (formados a partir del barro) y que al abandonar el agua habían comenzado
a desarrollarse los demás animales. En la isla de Cos, donde se había creado
una importante escuela médica, vivió en el siglo V a.C. Hipócrates, a quien se
considera fundador de la medicina occidental.
Por la influencia que sus ideas
ejercieron posteriormente en Europa, tuvo especial importancia el filósofo
Aristóteles, que vivió en el siglo IV a.C. De su obra destaca la creación del primer
sistema de clasificación de los animales y la teoría sobre la adaptación
estructural y funcional de los seres vivos al medio en el que habitan.
Teofrasto, discípulo de Aristóteles,
estudió el mundo de las plantas desde diversos puntos de vista y fue
considerado el fundador de la anatomía vegetal, dado que analizó con precisión
la estructura de los diversos tejidos, estableció su nomenclatura y analizó los
fenómenos de la polinización y del desarrollo de las semillas, con lo que sentó
las bases de la embriología botánica.
A la caída del imperio de Alejandro,
el foco cultural se trasladó a Alejandría, en Egipto, donde destacaron
Erasístrato, que efectuó estudios sobre el sistema circulatorio, y Herófilo,
que describió el sistema nervioso.
En la época romana vivieron
Dioscórides, que escribió un tratado sobre hierbas medicinales cuya influencia
perduraría durante todo el Medievo; Plinio el Viejo, cuya Historia Natural se
convirtió en obra de consulta durante los siglos posteriores, y Galeno, cuya
obra constituyó el fundamento teórico de la práctica médica durante los siglos
posteriores.
Edad Media. Con la recesión de la
cultura clásica correspondió al mundo árabe la recuperación de un legado de
conocimientos que posteriormente se reintrodujo en Europa por medio de
traducciones del árabe al latín. Entre los científicos árabes de esta época
destacan Yahiz, que vivió en el siglo IX y elaboró uno de los primeros tratados
de zoología, el Libro de los animales, y Avicena (Ibn Sina), quien en el siglo
XI escribió el Canon de medicina, paradigma de la ciencia biológica medieval.
Durante los siglos XII y XIII se
reactivó la cultura europea y se fundaron escuelas y universidades. Surgieron
figuras como la de san Alberto Magno, que escribió tratados sobre animales y plantas
basados en los escritos de Aristóteles, y Roger Bacon, que realizó estudios
sobre casi todas las ramas del saber de su tiempo. A partir del siglo XIV
comenzaron a practicarse disecciones de cadáveres, lo que supuso un gran avance
de la anatomía.
Renacimiento. Durante el siglo XV se
produjo un nuevo impulso en el estudio de la ciencia y su propagación se vio
favorecida por la invención de la imprenta. En el campo de la anatomía, Andreas
Vesalius realizó una serie de estudios basados en disecciones a partir de las
cuales se desarrolló un nuevo grado de conocimiento del cuerpo humano. Sus
estudios anatómicos se incluyen en su obra De humani corporis fabrica libri
septem (1543; Siete libros sobre la estructura del cuerpo humano). En el campo
de la fisiología, Miguel Servet comenzó el estudio de la circulación sanguínea,
que sería completado en el siglo XVII por William Harvey.
En esta época se escribieron diversos
tratados de zoología y se describieron la flora y la fauna de las más lejanas
regiones. En el gran desarrollo de la botánica influyó en buena medida la
confección de herbarios, a los que se incorporaban las plantas aportadas por
viajeros o expediciones científicas. Asimismo, se crearon jardines botánicos,
generalmente ligados a universidades, como los de Pisa, Bolonia, Oxford o
París.
Expansión. En el siglo XVIII se
establecieron numerosas sociedades científicas como la Royal Society británica
o la Academia de Ciencias francesa. Junto a ellas aparecen las primeras
revistas científicas. En las discusiones que enfrentaban a los miembros de
estas instituciones se hacía referencia con frecuencia a un instrumento que
abriría nuevas puertas al conocimiento biológico, el microscopio. El italiano
Marcello Malpighi examinó con su ayuda gran cantidad de tejidos animales y
vegetales. En 1665, Robert Hooke descubrió la estructura celular y utilizó por
vez primera la palabra célula. Los primeros microorganismos, denominados en
origen animálculos, fueron encontrados por el holandés Antonie van Leeuwenhoek
en infusiones que él mismo había preparado. El microscopio permitió también
confirmar la existencia de espermatozoides en el líquido seminal. Este último
descubrimiento dio lugar a la escuela animalculista, que junto con la ovista
fueron las dos tendencias en las que se diferenciaba la teoría conocida como
preformación. Los preformistas sostenían que en las células sexuales (en el
espermatozoide los animalculistas y en el óvulo los ovistas) existía una de las
plantas.
Además de las cuestiones que dividían a los
biólogos en animalculistas y ovistas, y en vitalistas y mecanicistas, otro gran
motivo de controversia era el de la generación espontánea. El debate se
centraba en torno a la posibilidad de que algunos organismos surgieran de la
materia inanimada. Otros dos microscopistas, el inglés John Turberville Needham
y el italiano Lazzaro Spallanzani, terciaron en la disputa. Ambos aislaron y
calentaron infusiones, pero obtuvieron resultados contrapuestos, por lo que
habría que esperar al siglo XIX para que Louis Pasteur demostrara taxativamente
la imposibilidad de la generación espontánea.
Durante el siglo XVIII se realizaron
nuevos estudios químicos relacionados con la biología. Antoine-Laurent
Lavoisier estudió el papel desempeñado por el oxígeno en la respiración animal
y la utilización del dióxido de carbono por las plantas. La importancia que la
luz del Sol tenía para los procesos vitales del mundo vegetal fue descubierta
por el holandés Jan Ingenhousz, descubridor de la fotosíntesis; el suizo
Nicolas-Théodore de Saussure, que estableció gran parte de los principios de la
fisiología vegetal, y el también suizo Jean Senebier, que observó la liberación
de oxígeno por las plantas.
En el mismo siglo vivió el sueco Carl
von Linné, conocido como Linneo, que utilizó el sistema binomial para designar
a todas las plantas y animales catalogados en su obra Systema naturae (1735).
En ella agrupaba a las diferentes especies en géneros, familias, órdenes y
clases, sucesivamente, y se basaba en la similitud de ciertas características
por él escogidas, concretamente la forma de la flor de las plantas o la forma y
número de
los dientes y dedos de los animales.
Durante el siglo XVIII y los
comienzos del XIX se realizaron numerosos estudios de anatomía comparada en los
que se intentaba percibir las similitudes existentes entre diversos animales.
Destacaron en ellos el inglés Edward Tyson y el francés Georges Cuvier. Este
último comprendió la relación existente entre las diferentes partes de un mismo
animal, lo que hizo posible deducir la forma del animal completo a partir de un
pequeño resto. Tal recurso constituye un factor decisivo para el estudio de los
restos fósiles. El mismo Cuvier, con su Rercherches sur les ossements fossiles
de quadrupèdes (1812; Investigaciones sobre los huesos fósiles de los
cuadrúpedos), estableció el ámbito precursor de la ciencia que se ocupa del
estudio de los fósiles, la paleontología.
Numerosos
factores influyeron en la división de los biólogos, que se encuadraron en
corrientes de opinión diversificadas y con frecuencia enfrentadas. Entre ellas
se encontraban las afinidades anatómicas entre animales de diferentes especies
-por ejemplo, la hallada por Tyson entre el hombre y el chimpancé-, la
hipotética existencia de una jerarquía dentro de todos los seres vivos, que
llevó al filósofo Gottfried Wilhelm Leibniz a predecir el hallazgo de formas de transición entre las plantas y los
animales, y el hallazgo de fósiles de animales extinguidos.
A este respecto, se distinguieron los catastrofistas, entre los que se
encontraba Cuvier, quienes consideraban que eran las catástrofes naturales las
que explicaban la fosilización de los animales, y los que, como Buffon,
afirmaban que unos seres se habían transformado en otros debido a la influencia
del hábitat, el clima o los alimentos.
Un paso adelante en la formulación
de las ideas evolucionistas fue dado por el francés Jean-Baptiste de Monet de
Lamarck, quien en su Philosophie zoologique (1809) afirmaba que el medio
modifica directamente las plantas y animales sin sistema nervioso e
indirectamente los animales inervados, a los que obliga a desarrollar
determinados órganos, al tiempo que otros, por falta de uso, degeneran. Tales
modificaciones debían transmitirse la descendencia.
Finalmente, estas corrientes de
pensamiento cristalizarían en las teorías de Charles Darwin, que publicó su
libro On the Origin of Species by Means of Natural Selection (El origen de las
especies) en 1859. En él razonó que, entre la enorme variedad que se aprecia
dentro de una misma especie, el medio natural selecciona a aquellos individuos
más aptos para la supervivencia, los cuales transmiten sus características a su
descendencia.
Además del gran avance conceptual
que significaron las teorías evolucionistas mantenidas por Darwin y otros
naturalistas, como Alfred Russel Wallace, el siglo XIX fue fecundo para la
biología en muchos otros campos. Se descartaron las ideas preformistas a la luz
de los hallazgos del alemán Christian Heinrich Pander y del estoniano Karl
Ernst von Baer en sus estudios sobre embriología. Se sentaron las bases de la
teoría celular, según la cual todos los organismos están compuestos por
células. Fue aplicada a las plantas por Matthias Jakob Schleiden y a los
animales por Theodor Schwann. Rudolf Virchow afirmó que toda célula proviene de
una célula e impulsó la patología celular al relacionar algunas enfermedades
con procesos celulares anormales. Por su parte, Hugo von Mohl descubrió la
existencia en la célula de un núcleo y de un protoplasma. Asimismo se estudió
el proceso de la mitosis, por el que una célula se divide en dos, en animales
(Walther Flemming) y plantas (Eduard Strasburger). El zoólogo alemán Hermann
Fol describió el proceso de fecundación del óvulo por el espermatozoide y el
citólogo belga Edouard van Beneden el de la meiosis, en el que se produce la
división de una célula para formar los gametos (espermatozoides en el macho y
óvulos en la hembra). Otro fundamental avance en el campo de las ciencias
biológicas lo supuso el trabajo de Louis Pasteur, quien demostró el papel
desempeñado por los microorganismos en el desarrollo de enfermedades
infecciosas y realizó estudios sobre la fermentación, a partir de los cuales
Eduard Buchner logró aislar una de las enzimas implicadas en el proceso.
A pesar de que no serían valorados
en su justa medida hasta el siglo XX, los trabajos del monje austriaco Gregor
Johann Mendel constituyeron el núcleo a partir del cual se desarrolló la
moderna genética. Trabajando con plantas de guisantes (chícharos o arvejas),
llegó a descubrir las leyes según las cuales se transmiten a la descendencia
los caracteres externos observables (tales como el color y forma de la semilla,
flor, etc.).
Según los postulados de Mendel,
existen determinadas unidades de información hereditaria concebibles como
partículas físicas, en número de dos para cada carácter e individuo, de las
cuales tan solo una se transmite a la descendencia, ya que se separan durante
la formación de los gametos.
Siglo XX. El empleo de instrumentos
avanzados como el microscopio electrónico y de métodos de análisis químico y
físico de creciente sensibilidad y exactitud dio lugar a que la investigación
biológica en el siglo XX alcanzara el nivel molecular. Una vez proyectada la
teoría cromosómica de la herencia, en la que se ligaban las investigaciones de
Mendel con los estudios celulares que mostraban el comportamiento de los procesos
de división, se establecieron las bases de la genética molecular. Esta
disciplina estudia el material que integra los cromosomas y el modo en el que
la información contenida en ellos se hace efectiva en los procesos de
constitución de la estructura de cada individuo. Se descubrió que una sustancia
componente de los cromosomas, el ácido desoxirribonucleico (ADN), cuya
estructura de doble hélice fue descrita por los investigadores James Watson y
Francis Crick, contiene la información hereditaria. El grado de evolución de la
investigación biológica ha permitido establecer el código mediante el que se
almacena la información, los procesos que hacen que esa información se exprese
y los lugares de la célula donde se efectúa.
La transición al siglo XXI. El campo
de acción de las ciencias biológicas es, posiblemente, uno de los que mayor
grado de replanteamiento experimentó en las últimas décadas del siglo XX. Por
ello, las perspectivas de transición al siglo XXI presentaban una serie de
caracteres centrados en la aplicación de las nuevas tecnologías al estudio de
los seres vivos.
Una de las ciencias biológicas que mayores
perspectivas de desarrollo ofreció fue la genética. En su esfera se ubica el
Proyecto Genoma Humano, programa
de colaboración biológica internacional cuyo objetivo es el de codificar la
información genética del ser humano en su totalidad.
La aplicación de técnicas de
ingeniería genética como la del ADN recombinante al conjunto de aproximadamente
cien mil genes del ser humano ofrece dos grandes áreas de aplicación: la del
desarrollo de vacunas y fármacos recombinantes y la de la denominada terapia
génica. El primer campo de aplicación permite la obtención en cantidades en
principio ilimitadas de productos génicos que, obtenidos de otros organismos, comportan
riesgos de alteración e infección. Entre los productos génicos de aplicación
terapéutica cabe citar la insulina, para la terapia de la diabetes; la hormona
del crecimiento, para combatir el enanismo; los factores de coagulación para el
tratamiento de la hemofilia, y los interferones, utilizados
como antivirales y antitumorales.