Biología

El método científico se utiliza para resolver problemas y explicar fenómenos. El desarrollo del método científico coincidió con los cambios filosóficos que sustentaron los descubrimientos científicos, transformando radicalmente la visión de la sociedad sobre la naturaleza. Durante el Renacimiento europeo, individuos como Francis Bacon, Galileo e Isaac Newton formalizaron el concepto del método científico y lo pusieron en práctica. Aunque el método científico ha sido revisado desde sus primeras...

Membranas celulares y difusión Para funcionar, se requiere que las células muevan materiales dentro y fuera de su citoplasma a través de sus membranas celulares. Estas membranas son semipermeables, lo que significa que se permite el paso de ciertas moléculas, pero no de otras. Este movimiento de moléculas está mediado por la bicapa de fosfolípidos y sus proteínas incrustadas, algunas de las cuales actúan como canales de transporte para moléculas que de otro modo no podrían pasar a través de la...

Fondo Las células representan las unidades biológicas más básicas de todos los organismos, ya sean organismos unicelulares simples como las bacterias, u organismos grandes y pluricelulares como los elefantes y las secuoyas gigantes. A mediados del siglo XIX, se propuso la Teoría Celular para definir una célula, que establece: Todo organismo vivo está formado por una o más células. Las células son las unidades funcionales de todos los organismos. Todas las células surgen de células...

Biomoléculas Los organismos contienen una amplia variedad de moléculas orgánicas con numerosas funciones que dependen de las estructuras químicas y propiedades de estas moléculas. Todas las moléculas orgánicas contienen una columna vertebral de carbono y átomos de hidrógeno. El átomo de carbono es fundamental en la formación de una gran variedad de moléculas orgánicas que varían en tamaño, forma y complejidad; Las moléculas inorgánicas, por otro lado, generalmente tienen estructuras más simples.

Homeostasis Las condiciones en el entorno externo de un organismo pueden cambiar rápida y drásticamente. Para sobrevivir, los organismos deben mantener un entorno interno bastante constante, lo que implica una regulación continua de la temperatura, el pH y otros factores. Este estado de equilibrio se conoce como homeostasis, que describe los procesos mediante los cuales los organismos mantienen sus condiciones internas óptimas. Para mantener la homeostasis, los organismos han desarrollado...

Genética mendeliana La evolución es causada por cambios en la composición genética de las poblaciones. En el campo de la genética de poblaciones, los científicos modelan este proceso como cambios en la frecuencia de alelos en loci genéticos individuales. Esta sencilla representación de cómo se produce la evolución se remonta al análisis de Gregor Mendel de los patrones de herencia de rasgos en las plantas de guisantes, presentado por primera vez en 1865. Mendel determinó, utilizando una...

La revelación del ADN como molécula hereditaria en todos los organismos ha dado lugar a enormes avances científicos y médicos y ha mejorado significativamente nuestra comprensión de nosotros mismos y de otros organismos. El aislamiento y la elaboración de perfiles de ADN han sido los primeros pasos fundamentales para muchos de los avances del siglo pasado; desde la identificación de la función de los genes, hasta las revoluciones de la agricultura y la medicina forense. Aislar el ADN de las...

Fondo A principios del sigloXX, la neumonía era responsable de una gran parte de las muertes por enfermedadesinfecciosas. Con el fin de desarrollar una vacuna eficaz contra la neumonía, Frederick Griffith se propuso estudiar dos cepas diferentes de Streptococcus pneumoniae: una cepa no virulenta con un aspecto rugoso (cepa R) y una cepa virulenta con un aspecto liso (cepa S) debido a una cápsula exterior de polisacáridos2. Esta capa externa de la bacteria de la cepa S les permitió resistir el...

Autótrofos Casi todos los organismos vivos de la Tierra dependen de la fotosíntesis, que es el proceso que convierte la energía de la luz solar en un azúcar simple llamado glucosa. Esta molécula se puede utilizar como fuente de energía a corto plazo o para construir carbohidratos más complejos como almidones para el almacenamiento de energía a largo plazo. Los autótrofos son organismos que capturan la energía luminosa mediante la fotosíntesis. También conocidos como productores primarios,...

autótrofos y heterótrofos Los organismos vivos requieren un aporte continuo de energía para mantener las funciones celulares y del organismo, como el crecimiento, la reparación, el movimiento, la defensa y la reproducción. Las células solo pueden usar energía química para alimentar sus funciones, por lo tanto, necesitan recolectar energía de los enlaces químicos de las biomoléculas, como los azúcares y los lípidos. Los organismos autótrofos, a saber, las plantas, las algas y las bacterias...

La división celular es fundamental para todos los organismos vivos y necesaria para el crecimiento y el desarrollo. Como medio esencial de reproducción para todos los seres vivos, la división celular permite a los organismos transferir su material genético a su descendencia. Para un organismo unicelular, la división celular genera un organismo completamente nuevo. Para los organismos pluricelulares, la división celular produce nuevas células para el desarrollo general del organismo, así como...

Fondo Todos los organismos vivos deben llevar a cabo una serie de funciones básicas para mantenerse. Uno de estos procesos implica el transporte de materiales a través del organismo. Por lo tanto, los organismos necesitan intercambiar materiales con el medio ambiente, lo que se puede ver en la pequeña escala de las células que transportan proteínas y otros materiales entre sí o en una escala mayor, como el ciclo del agua, donde el agua se mueve continuamente sobre, por encima y por debajo de...

Catalizadores biológicos Todos los organismos vivos realizan continuamente numerosas reacciones bioquímicas para mantener su presencia. La mayoría de estas reacciones requieren una entrada de energía para comenzar, que se denomina energía de activación. Los catalizadores son sustancias químicas que disminuyen la energía de activación. Aunque los catalizadores facilitan una reacción química, no son consumidos por ella. Esto significa que un catalizador puede facilitar una reacción química...

Drosophila como organismo modelo La mosca común de la fruta, Drosophila melanogaster, es un organismo modelo ampliamente utilizado en biología, aunque puede ser más comúnmente reconocido como una plaga amante de la fruta. Hay múltiples razones que hacen de D. melanogaster un excelente organismo experimental: su tiempo de generación de aproximadamente dos semanas permite estudiar múltiples generaciones, se mantienen fácilmente en tubos muy pequeños y su dimorfismo sexual permite a los...

La cadena alimentaria La energía es uno de los factores abióticos más importantes en un ecosistema y los organismos de un ecosistema están conectados por el flujo de energía y materia entre sí. Dado que la energía no se puede crear ni destruir, solo puede cambiar de forma o transferirse al siguiente organismo en una cadena alimentaria. Por ejemplo, cada vez que una vaca pasta en la hierba o un águila pescadora caza y consume pescado, la energía se transfiere del organismo consumido al...

Los ecosistemas diversos son importantes para la salud del planeta y nuestra supervivencia como seres humanos, por lo que es increíblemente importante para nosotros comprender y medir la biodiversidad, que se define como la variabilidad entre los organismos vivos de un ecosistema. La biodiversidad se puede medir en muchos niveles diferentes, incluidos el genético, las especies, la comunidad y el ecosistema. Una forma de medir la biodiversidad es evaluar la riqueza de especies de un ecosistema,...

La historia de la vida en la Tierra Los fósiles de organismos que eran diferentes de todo lo que vive hoy en día se habían documentado ya en el siglo XVII, pero no fue hasta principios del siglo XIX que los científicos comenzaron a reconocer que las capas sucesivas de rocas portadoras de fósiles eran como páginas sucesivas en la historia de la vida en la Tierra. Aunque este reconocimiento dio lugar al nacimiento del campo de la paleontología, la idea de la extinción global completa de una...

Distribución de las especies La biogeografía es el estudio de la distribución de las especies en el espacio geográfico y los procesos que dan forma a estas distribuciones. Esta disciplina se basa en la suposición de que cada especie dentro de un lugar debe haber inmigrado de otra área geográfica o haber evolucionado a partir de una especie local. Dentro de cada hábitat, una variedad de factores bióticos y abióticos actúan sobre las especies individuales para dar forma a las tasas de...

Modelos poblacionales Una población ecológica es un grupo de individuos de una sola especie que viven en un área al mismo tiempo. Para persistir, una población debe crecer o mantener su tamaño. La ecología de poblaciones es el estudio de cómo el tamaño de la población y la distribución por edades cambian con el tiempo a través de las interacciones con otras especies y el medio ambiente, así como con individuos de su propia especie. Una característica particularmente importante que es estudiada...

Las poblaciones no viven aisladas, por lo tanto, cada población interactúa con otras de cierta manera. Estas interacciones dan lugar a una red de poblaciones. Por lo tanto, una comunidad ecológica está compuesta por tales redes poblacionales de varias especies que interactúan entre sí dentro de la misma área. Estos componentes biológicos, o bióticos, también pueden interactuar estrechamente con componentes no vivos, o abióticos, formando un ecosistema. Los ecosistemas pueden ser tan pequeños...

La certeza del cambio climático sigue siendo una controversia pública a pesar del consenso entre aproximadamente el 97% de los investigadores activos del clima, que no solo están de acuerdo en que el clima de la Tierra está cambiando, sino que también afirman que este cambio se intensifica por la actividad humana, predominantemente las emisiones de carbono 1. La desconexión entre el público y los expertos se debe en parte a la escasa comprensión de los mecanismos implicados en el cambio...

La vida en una población Los organismos de las poblaciones interactúan entre sí de formas complejas, en las que los individuos compiten por recursos como la comida, el refugio y las parejas. Estas interacciones son costosas ya que los individuos invierten energía para adquirir el recurso, por lo tanto, hay una variedad de estrategias que los organismos adoptan para obtener una ventaja sobre sus competidores. Esto se observa claramente con los sistemas de apareamiento polimórficos, en los que un...

Forrajeo óptimo Los organismos deben adquirir y utilizar los recursos de su entorno para sobrevivir. Si bien la comida es uno de los principales recursos que los organismos deben buscar, los individuos también necesitan buscar hábitats, refugio y parejas. Este proceso de búsqueda de recursos se conoce como forrajeo, que conlleva una serie de costes y beneficios. Más específicamente, la adquisición de un recurso proporciona un beneficio al organismo, sin embargo, buscar y capturar el recurso...

Elección de parejas La aptitud evolutiva está determinada en gran medida por la capacidad de un organismo para sobrevivir y producir descendencia con éxito. Un elemento crítico de este proceso es la selección sexual, que desempeña un papel importante en la determinación de las parejas de apareamiento y, por lo tanto, qué genes se transmiten a la siguiente generación. A menudo, la intensa competencia por parejas dentro de una población ejerce una presión selectiva sobre los rasgos...

Organización Social Se observan diferentes niveles de organización social dentro del reino animal, que van desde los más simples hasta los más complejos. Estos sistemas pueden mejorar en gran medida la supervivencia y el éxito reproductivo de un individuo o una población. De estos, la eusocialidad es el nivel más alto de organización social, que implica divisiones del trabajo basadas en castas sociales. Sin embargo, este sistema rara vez se observa en la naturaleza, ya que requiere que los...

Aptitud La variación generalizada de los fenotipos en las poblaciones naturales proporciona la materia prima para la evolución, que es el cambio en los rasgos heredados de las poblaciones a lo largo de generaciones sucesivas. La selección natural es uno de los principales mecanismos de la evolución y requiere que los rasgos variables sean heredables y se asocien con la supervivencia diferencial y/o el éxito reproductivo. Los fenotipos que se correlacionan con un mayor éxito tendrán más...

Selección Natural y Evolución Adaptativa En entornos naturales, la evolución adaptativa tiene lugar por selección natural, un proceso en el que las diferencias en los rasgos conducen a diferencias en la supervivencia y el éxito reproductivo entre los individuos. Esto sucede porque los individuos con ciertos fenotipos tienen una mayor probabilidad de supervivencia y/o producen más descendencia sobreviviente que los individuos con otros fenotipos. Un ejemplo clásico de esto fue demostrado por...

El cambio evolutivo es interesante e importante de estudiar, pero los cambios en las poblaciones ocurren durante largos períodos de tiempo y en grandes espacios físicos y, por lo tanto, son muy difíciles de medir. En general, el estudio de fenómenos como este requiere el uso de modelos matemáticos que se construyen utilizando parámetros que se pueden medir convenientemente. Estos modelos se utilizan para hacer predicciones sobre cómo los cambios en el sistema podrían afectar al resultado. Por...

Los seres humanos han estado tratando de clasificar adecuadamente los seres vivos desde que Aristóteles hizo el primer intento durante el siglo IV a.C. El sistema de Aristóteles fue mejorado durante el Renacimiento y luego, posteriormente, por Carolus Linnaeus a mediados de 1700. Estos sistemas de clasificación y organización más formales agrupaban a las especies por su similitud física entre sí. Por ejemplo, todos los vertebrados tienen una columna vertebral, pero los invertebrados no. Rasgos...

Del agua a la tierra El Reino Plantae apareció por primera vez hace unos 410 millones de años, cuando las algas verdes pasaron del agua a la tierra. Aunque desafiante, esta transición benefició a los primeros colonizadores de varias maneras. Inicialmente, la mayoría de los organismos vivos (incluidas las plantas y los animales) vivían en el océano, lo que hacía que los entornos acuáticos estuvieran abarrotados y fueran altamente competitivos. Por el contrario, la tierra era un entorno...

Kingdom Animalia está compuesto por una variedad de organismos unidos por un conjunto de características comunes. Salvo algunas excepciones, los animales son eucariotas pluricelulares que se mueven, consumen materia orgánica y se reproducen sexualmente. Aunque estos atributos son compartidos, las especies dentro de este reino también son extremadamente diversas. Esta diversidad se debe a la adaptación de cada especie a un nicho diferente. El nicho de una especie incluye el área, la función y la...

Las bacterias y los hongos son dos grupos muy diversos de organismos que pueden tener importantes efectos beneficiosos o perjudiciales en la salud humana. Por esta razón, es importante comprender y distinguir entre las especies individuales de estos grupos. Como recordará, los taxónomos biológicos agrupan los organismos en función de su relación filogenética. Los tres dominios de la vida, Bacterias, Arqueas y Eucariotas, segregan la vida en tres grupos distintos. Mientras que todas las...