Zoología - Zoology

Zoología ( / z ɒ l ə i / ) es la rama de la biología que estudia el reino animal de , incluyendo la estructura , la embriología , la evolución , clasificación , hábitos , y la distribución de todos los animales, tanto vivos como extintos , y cómo interactuar con sus ecosistemas . El término se deriva del griego antiguo ζῷον , zōion ('animal') y λόγος , logos ('conocimiento', 'estudio').

Aunque los seres humanos siempre se han interesado por la historia natural de los animales que veían a su alrededor y utilizaron este conocimiento para domesticar determinadas especies, se puede decir que el estudio formal de la zoología se originó con Aristóteles . Vio a los animales como organismos vivos, estudió su estructura y desarrollo, y consideró sus adaptaciones a su entorno y la función de sus partes. El médico griego Galeno estudió anatomía humana y fue uno de los más grandes cirujanos del mundo antiguo, pero después de la caída del Imperio Romano Occidental y el inicio de la Alta Edad Media , la tradición griega de la medicina y el estudio científico entró en decadencia en Occidente. Europa, aunque continuó en el mundo islámico medieval . La zoología moderna tiene sus orígenes durante el Renacimiento y el período moderno temprano, con Carl Linnaeus , Antonie van Leeuwenhoek , Robert Hooke , Charles Darwin , Gregor Mendel y muchos otros.

El estudio de los animales ha pasado en gran medida a ocuparse de la forma y función, adaptaciones, relaciones entre grupos, comportamiento y ecología. La zoología se ha subdividido cada vez más en disciplinas como clasificación , fisiología , bioquímica y evolución . Con el descubrimiento de la estructura del ADN por Francis Crick y James Watson en 1953, se abrió el ámbito de la biología molecular , lo que condujo a avances en biología celular , biología del desarrollo y genética molecular .

Historia

Conrad Gessner (1516-1565). Su Historiae animalium se considera el comienzo de la zoología moderna.

La historia de la zoología remonta el estudio del reino animal desde la antigüedad hasta la época moderna. El hombre prehistórico necesitaba estudiar los animales y las plantas de su entorno para poder explotarlos y sobrevivir. Hay pinturas rupestres, grabados y esculturas en Francia que se remontan a 15.000 años y muestran bisontes, caballos y ciervos con un cuidado detalle. Imágenes similares de otras partes del mundo ilustraban principalmente a los animales cazados para alimentarse, pero también a los animales salvajes.

La Revolución Neolítica , que se caracteriza por la domesticación de animales, continuó durante el período de la Antigüedad. El conocimiento antiguo de la vida silvestre está ilustrado por las representaciones realistas de animales salvajes y domésticos en el Cercano Oriente, Mesopotamia y Egipto, incluidas las prácticas y técnicas de cría, la caza y la pesca. La invención de la escritura se refleja en la zoología por la presencia de animales en los jeroglíficos egipcios.

Aunque el concepto de zoología como un campo único y coherente surgió mucho más tarde, las ciencias zoológicas surgieron de la historia natural y se remontan a las obras biológicas de Aristóteles y Galeno en el antiguo mundo grecorromano . Aristóteles, en el siglo IV a. C., miró a los animales como organismos vivos, estudiando su estructura, desarrollo y fenómenos vitales. Los dividió en dos grupos, animales con sangre, equivalente a nuestro concepto de vertebrados, y animales sin sangre (invertebrados). Pasó dos años en Lesbos , observando y describiendo los animales y las plantas, considerando las adaptaciones de diferentes organismos y la función de sus partes. Cuatrocientos años después, el médico romano Galeno diseccionaba animales para estudiar su anatomía y la función de las distintas partes, pues en ese momento estaba prohibida la disección de cadáveres humanos. Esto dio como resultado que algunas de sus conclusiones fueran falsas, pero durante muchos siglos se consideró herético desafiar cualquiera de sus puntos de vista, por lo que el estudio de la anatomía lo embruteció.

Durante la era posclásica , la ciencia y la medicina de Oriente Medio fueron las más avanzadas del mundo, integrando conceptos de la antigua Grecia, Roma, Mesopotamia y Persia, así como la antigua tradición india del Ayurveda , al tiempo que realizaron numerosos avances e innovaciones. En el siglo XIII, Albertus Magnus produjo comentarios y paráfrasis de todas las obras de Aristóteles; sus libros sobre temas como botánica, zoología y minerales incluían información de fuentes antiguas, pero también los resultados de sus propias investigaciones. Su enfoque general era sorprendentemente moderno, y escribió: "Porque no es [la tarea] de las ciencias naturales simplemente aceptar lo que se nos dice, sino investigar las causas de las cosas naturales". Uno de los primeros pioneros fue Conrad Gessner , cuya monumental enciclopedia de animales de 4.500 páginas, Historia animalium , se publicó en cuatro volúmenes entre 1551 y 1558.

En Europa, el trabajo de Galeno sobre anatomía permaneció en gran parte insuperable y sin desafíos hasta el siglo XVI. Durante el Renacimiento y el período moderno temprano, el pensamiento zoológico se revolucionó en Europa por un interés renovado en el empirismo y el descubrimiento de muchos organismos nuevos. Destacan en este movimiento Andreas Vesalius y William Harvey , que utilizaron la experimentación y la observación cuidadosa en fisiología , y naturalistas como Carl Linnaeus , Jean-Baptiste Lamarck y Buffon, que comenzaron a clasificar la diversidad de la vida y el registro fósil , así como estudiar el desarrollo y comportamiento de los organismos. Antonie van Leeuwenhoek hizo un trabajo pionero en microscopía y reveló el mundo previamente desconocido de los microorganismos , sentando las bases para la teoría celular . Las observaciones de van Leeuwenhoek fueron respaldadas por Robert Hooke ; todos los organismos vivos estaban compuestos por una o más células y no podían generarse espontáneamente. La teoría celular proporcionó una nueva perspectiva sobre la base fundamental de la vida.

Habiendo sido previamente el reino de los caballeros naturalistas, durante los siglos XVIII, XIX y XX, la zoología se convirtió en una disciplina científica cada vez más profesional . Exploradores-naturalistas como Alexander von Humboldt investigaron la interacción entre los organismos y su entorno, y las formas en que esta relación depende de la geografía, sentando las bases para la biogeografía , la ecología y la etología . Los naturalistas comenzaron a rechazar el esencialismo y a considerar la importancia de la extinción y la mutabilidad de las especies .

Estos desarrollos, así como los resultados de la embriología y la paleontología , fueron sintetizados en la publicación de 1859 de la teoría de la evolución por selección natural de Charles Darwin ; en esto, Darwin colocó la teoría de la evolución orgánica sobre una nueva base, explicando los procesos por los cuales puede ocurrir y proporcionando evidencia observacional de que lo había hecho. La teoría de Darwin fue rápidamente aceptada por la comunidad científica y pronto se convirtió en un axioma central de la ciencia de la biología en rápido desarrollo. La base de la genética moderna comenzó con el trabajo de Gregor Mendel en los guisantes en 1865, aunque en ese momento no se comprendió la importancia de su trabajo.

Darwin dio una nueva dirección a la morfología y la fisiología , uniéndolas en una teoría biológica común: la teoría de la evolución orgánica. El resultado fue una reconstrucción de la clasificación de los animales sobre una base genealógica , una nueva investigación del desarrollo de los animales y los primeros intentos de determinar sus relaciones genéticas. El final del siglo XIX vio la caída de la generación espontánea y el surgimiento de la teoría de los gérmenes de la enfermedad , aunque el mecanismo de la herencia siguió siendo un misterio. A principios del siglo XX, el redescubrimiento del trabajo de Mendel condujo al rápido desarrollo de la genética y, en la década de 1930, la combinación de genética de poblaciones y selección natural en la síntesis moderna creó la biología evolutiva .

La investigación en biología celular está interconectada con otros campos como la genética, la bioquímica , la microbiología médica , la inmunología y la citoquímica . Con la secuenciación de la molécula de ADN por Francis Crick y James Watson en 1953, se abrió el ámbito de la biología molecular , lo que condujo a avances en biología celular , biología del desarrollo y genética molecular . El estudio de la sistemática se transformó a medida que la secuenciación del ADN aclaraba los grados de afinidad entre diferentes organismos.

Alcance

La zoología es la rama de la ciencia que se ocupa de los animales . Una especie puede definirse como el grupo más grande de organismos en el que dos individuos cualesquiera del sexo apropiado pueden producir descendencia fértil; se han descrito aproximadamente 1,5 millones de especies de animales y se ha estimado que pueden existir hasta 8 millones de especies de animales. Una primera necesidad fue identificar los organismos y agruparlos según sus características, diferencias y relaciones, y este es el campo del taxonomista . Originalmente se pensaba que las especies eran inmutables, pero con la llegada de la teoría de la evolución de Darwin surge el campo de la cladística , que estudia las relaciones entre los diferentes grupos o clados . La sistemática es el estudio de la diversificación de las formas vivientes, la historia evolutiva de un grupo se conoce como su filogenia y la relación entre los clados se puede mostrar esquemáticamente en un cladograma .

Aunque alguien que hizo un estudio científico de los animales se habría descrito históricamente a sí mismo como zoólogo, el término ha llegado a referirse a aquellos que tratan con animales individuales, y otros se describen a sí mismos más específicamente como fisiólogos, etólogos, biólogos evolutivos, ecólogos, farmacólogos, etc. endocrinólogos o parasitólogos.

Ramas de la zoología

Aunque el estudio de la vida animal es antiguo, su encarnación científica es relativamente moderna. Esto refleja la transición de la historia natural a la biología a principios del siglo XIX. Desde Hunter y Cuvier , el estudio anatómico comparado se ha asociado con la morfografía , dando forma a las áreas modernas de la investigación zoológica: anatomía , fisiología , histología , embriología , teratología y etología . La zoología moderna surgió por primera vez en las universidades alemanas y británicas. En Gran Bretaña, Thomas Henry Huxley fue una figura destacada. Sus ideas se centraron en la morfología de los animales. Muchos lo consideran el mayor anatomista comparado de la segunda mitad del siglo XIX. Al igual que Hunter , sus cursos se componían de conferencias y clases prácticas de laboratorio en contraste con el formato anterior de conferencias solamente.

Clasificación

La clasificación científica en zoología , es un método mediante el cual los zoólogos agrupan y categorizan organismos por tipo biológico , como género o especie . La clasificación biológica es una forma de taxonomía científica . La clasificación biológica moderna tiene sus raíces en el trabajo de Carl Linnaeus , quien agrupó especies de acuerdo con características físicas compartidas. Desde entonces, estas agrupaciones se han revisado para mejorar la coherencia con el principio darwiniano de ascendencia común . La filogenética molecular , que utiliza la secuencia de ácido nucleico como datos, ha impulsado muchas revisiones recientes y es probable que continúe haciéndolo. La clasificación biológica pertenece a la ciencia de la sistemática zoológica .

Tabla del reino animal de Linneo de la primera edición de Systema Naturae (1735)

Muchos científicos consideran ahora obsoleto el sistema de los cinco reinos . Los sistemas de clasificación alternativos modernos generalmente comienzan con el sistema de tres dominios : Archaea (originalmente Archaebacteria); Bacterias (originalmente Eubacteria); Eucariotas (incluidos protistas , hongos , plantas y animales ) Estos dominios reflejan si las células tienen núcleos o no, así como las diferencias en la composición química del exterior de las células.

Además, cada reino se divide de forma recursiva hasta que cada especie se clasifica por separado. El orden es: Dominio ; reino ; phylum ; clase ; fin ; la familia ; género ; especie . El nombre científico de un organismo se genera a partir de su género y especie. Por ejemplo, los humanos figuran como Homo sapiens . Homo es el género y sapiens el epíteto específico, ambos combinados forman el nombre de la especie. Al escribir el nombre científico de un organismo, conviene poner en mayúscula la primera letra del género y poner todo el epíteto específico en minúsculas. Además, el término completo puede estar en cursiva o subrayado.

El sistema de clasificación dominante se llama taxonomía de Linneo . Incluye rangos y nomenclatura binomial . La clasificación, taxonomía y nomenclatura de los organismos zoológicos es administrada por el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica . En 1997 se publicó un borrador de fusión, BioCode, en un intento de estandarizar la nomenclatura, pero aún no se ha adoptado formalmente.

Zoología de vertebrados e invertebrados

La zoología de vertebrados es la disciplina biológica que consiste en el estudio de animales vertebrados , es decir animales con columna vertebral , como peces , anfibios , reptiles , aves y mamíferos . Las diversas disciplinas de orientación taxonómica como la mammalogía , la antropología biológica , la herpetología , la ornitología y la ictiología buscan identificar y clasificar especies y estudiar las estructuras y mecanismos específicos de esos grupos. El resto del reino animal se ocupa de la zoología de invertebrados , un grupo de animales vasto y muy diverso que incluye esponjas , equinodermos , tunicados , gusanos , moluscos , artrópodos y muchos otros filos , pero generalmente no se incluyen los organismos unicelulares o protistas. .

Zoología estructural

La biología celular estudia las propiedades estructurales y fisiológicas de las células , incluido su comportamiento , interacciones y entorno . Esto se hace tanto a nivel microscópico como molecular para organismos unicelulares como las bacterias , así como para las células especializadas en organismos multicelulares como los humanos . Comprender la estructura y función de las células es fundamental para todas las ciencias biológicas. Las similitudes y diferencias entre los tipos de células son particularmente relevantes para la biología molecular.

La anatomía considera las formas de estructuras macroscópicas como órganos y sistemas de órganos. Se centra en cómo los órganos y los sistemas de órganos funcionan juntos en los cuerpos de los seres humanos y los animales, además de cómo funcionan de forma independiente. La anatomía y la biología celular son dos estudios que están estrechamente relacionados y se pueden clasificar en estudios "estructurales". La anatomía comparada es el estudio de similitudes y diferencias en la anatomía de diferentes grupos. Está estrechamente relacionado con la biología evolutiva y la filogenia (la evolución de las especies).

Fisiología

Grabado anatómico animal de Handbuch der Anatomie der Tiere für Künstler .

La fisiología estudia los procesos mecánicos, físicos y bioquímicos de los organismos vivos al intentar comprender cómo funcionan todas las estructuras como un todo. El tema de "estructura para funcionar" es fundamental para la biología. Los estudios fisiológicos se han dividido tradicionalmente en fisiología vegetal y fisiología animal , pero algunos principios de fisiología son universales, sin importar qué organismo en particular se esté estudiando. Por ejemplo, lo que se aprende sobre la fisiología de las células de levadura también se puede aplicar a las células humanas. El campo de la fisiología animal extiende las herramientas y métodos de la fisiología humana a especies no humanas. La fisiología estudia cómo, por ejemplo , los sistemas nervioso , inmunológico , endocrino , respiratorio y circulatorio funcionan e interactúan.

Biología del desarrollo

La biología del desarrollo es el estudio de los procesos mediante los cuales los animales y las plantas se reproducen y crecen. La disciplina incluye el estudio del desarrollo embrionario , la diferenciación celular , la regeneración , la reproducción asexual y sexual , la metamorfosis y el crecimiento y diferenciación de las células madre en el organismo adulto. El desarrollo tanto de animales como de plantas se considera más en los artículos sobre evolución , genética de poblaciones , herencia , variabilidad genética , herencia mendeliana y reproducción .

Biología evolucionaria

La biología evolutiva es el subcampo de la biología que estudia los procesos evolutivos (selección natural, descendencia común, especiación) que produjeron la diversidad de la vida en la Tierra. La investigación evolutiva se ocupa del origen y la descendencia de las especies , así como de su cambio a lo largo del tiempo, e incluye científicos de muchas disciplinas de orientación taxonómica . Por ejemplo, generalmente involucra a científicos que tienen entrenamiento especial en organismos particulares como mammalogía , ornitología , herpetología o entomología , pero usan esos organismos como sistemas para responder preguntas generales sobre la evolución.

La biología evolutiva se basa en parte en la paleontología , que utiliza el registro fósil para responder preguntas sobre el modo y el ritmo de la evolución, y en parte en los desarrollos en áreas como la genética de poblaciones y la teoría de la evolución. Tras el desarrollo de las técnicas de toma de huellas dactilares de ADN a finales del siglo XX, la aplicación de estas técnicas en zoología ha aumentado la comprensión de las poblaciones animales. En la década de 1980, la biología del desarrollo volvió a entrar en la biología evolutiva desde su exclusión inicial de la síntesis moderna a través del estudio de la biología del desarrollo evolutivo . Los campos relacionados que a menudo se consideran parte de la biología evolutiva son la filogenética , la sistemática y la taxonomía .

Etología

Los polluelos de la gaviota cocinera picotean la mancha roja del pico de la madre para estimular el reflejo de regurgitación.

La etología es el estudio científico y objetivo del comportamiento animal en condiciones naturales, a diferencia del conductismo , que se centra en estudios de respuesta conductual en un entorno de laboratorio. Los etólogos se han preocupado particularmente por la evolución del comportamiento y la comprensión del comportamiento en términos de la teoría de la selección natural . En cierto sentido, el primer etólogo moderno fue Charles Darwin , cuyo libro, La expresión de las emociones en el hombre y los animales , influyó en muchos etólogos del futuro.

Un subcampo de la etología es la ecología del comportamiento, que intenta responder a las cuatro preguntas de Nikolaas Tinbergen con respecto al comportamiento animal: ¿cuáles son las causas próximas del comportamiento, la historia del desarrollo del organismo, el valor de supervivencia y la filogenia del comportamiento? Otra área de estudio es la cognición animal , que utiliza experimentos de laboratorio y estudios de campo cuidadosamente controlados para investigar la inteligencia y el aprendizaje de un animal.

Biogeografia

La biogeografía estudia la distribución espacial de los organismos en la Tierra , centrándose en temas como la tectónica de placas , el cambio climático , la dispersión y migración y la cladística . Es un campo de estudio integrador, que une conceptos e información de la biología evolutiva , taxonomía , ecología , geografía física , geología , paleontología y climatología . El origen de este campo de estudio está ampliamente acreditado a Alfred Russel Wallace , un biólogo británico que publicó parte de su trabajo junto con Charles Darwin .

Biología Molecular

La biología molecular estudia los mecanismos genéticos y de desarrollo comunes de animales y plantas, intentando responder a las preguntas sobre los mecanismos de herencia genética y la estructura del gen . En 1953, James Watson y Francis Crick describieron la estructura del ADN y las interacciones dentro de la molécula, y esta publicación impulsó la investigación en biología molecular y aumentó el interés en el tema. Si bien los investigadores practican técnicas específicas de la biología molecular, es común combinarlas con métodos de la genética y la bioquímica . Gran parte de la biología molecular es cuantitativa, y recientemente se ha realizado una cantidad significativa de trabajo utilizando técnicas informáticas como la bioinformática y la biología computacional . La genética molecular , el estudio de la estructura y función de los genes, ha sido uno de los subcampos más destacados de la biología molecular desde principios de la década de 2000. Otras ramas de la biología se basan en la biología molecular, ya sea estudiando directamente las interacciones de las moléculas por derecho propio, como en la biología celular y la biología del desarrollo , o indirectamente, donde se utilizan técnicas moleculares para inferir atributos históricos de poblaciones o especies , como en campos de la biología evolutiva como la genética de poblaciones y la filogenética . También existe una larga tradición de estudiar biomoléculas "desde cero", o molecularmente, en biofísica .

Ver también

Notas

Referencias

enlaces externos