La biología es el estudio de la vida. Como tal, hay muchos tipos diferentes de biología, que van desde la genética hasta la ecología. En este artículo, explicaremos cuáles son estas áreas y qué implican.

Biología molecular

La biología molecular es el estudio de las moléculas y su funcionamiento. Es una rama de la biología que estudia la estructura y la función de las moléculas biológicas, especialmente las proteínas y los ácidos nucleicos. La biología molecular también incluye estudios sobre el papel del ARN en varios tipos de enfermedades infecciosas, especialmente las infecciones víricas.

Los biólogos moleculares utilizan una amplia gama de técnicas para estudiar los sistemas biológicos a nivel molecular, como la microscopía (por ejemplo, la microscopía de fluorescencia), la electroforesis, la centrifugación y la electroforesis en gel, la cromatografía (como la cromatografía líquida de alto rendimiento), la ultracentrifugación (incluido el análisis de la velocidad de sedimentación ultracentrífuga), la espectrometría de masas y la cristalografía de rayos X.

Biología de poblaciones

La biología de las poblaciones es el estudio de cómo éstas interactúan con su entorno. Incluye el estudio de cómo los cambios en el tamaño o la estructura de la población afectan al ecosistema. Los biólogos de poblaciones también utilizan herramientas de la genética, las matemáticas y la estadística para estudiar organismos como bacterias, plantas, animales y virus.

El campo puede dividirse en tres subdisciplinas:

• Genética cuantitativa de poblaciones: El análisis cuantitativo de cómo la variación genética dentro de una población afecta a su evolución;
• Modelos matemáticos de dinámica de poblaciones: El desarrollo de modelos matemáticos que describen las poblaciones a lo largo del tiempo;
• Estudios de biología evolutiva que se centran en comprender cuándo y por qué algunas variantes genéticas se vuelven más comunes que otras dentro del acervo genético de una especie (frecuencia génica).

Ecología

La ecología es el estudio de cómo los organismos interactúan entre sí y con su entorno. Los ecologistas se interesan por el estudio de la distribución, la abundancia y la diversidad de las especies de una comunidad. También estudian los factores que afectan al crecimiento de la población, como el suministro de alimentos o el hábitat.

Fisiología

La fisiología es el estudio del funcionamiento del cuerpo. Se ocupa de cómo el cuerpo responde a los estímulos, así como de cómo regula su entorno interno. La fisiología también abarca los mecanismos que controlan los procesos corporales, como el crecimiento celular, la circulación sanguínea y la contracción muscular. El campo de la fisiología incluye tanto los estudios experimentales en animales; los estudios in vitro (en vidrio) en tejidos o células; y el trabajo clínico con voluntarios humanos o pacientes que reciben tratamiento médico para una enfermedad o condición particular.

La fisiología se divide en dos ramas principales: La fisiología integradora, que se ocupa de cómo varios órganos trabajan juntos para mantener la homeostasis (mantener condiciones internas estables) dentro de un organismo; la fisiología comparativa, que se centra en la comparación de organismos de diferentes especies con el fin de comprender los principios generales sobre cómo cada organismo funciona de forma diferente a otro

Biología celular

La biología celular es el estudio de las células: cómo están construidas y organizadas, qué funciones desempeñan, cómo están dispuestas en diferentes tipos de organismos, cómo se comunican entre sí.

Las células son la unidad más pequeña de la vida. Todos los seres vivos están formados por una o más células; las bacterias y los virus también pueden considerarse organismos unicelulares. Las células están rodeadas por una membrana que controla lo que entra y sale de ellas (es decir, los nutrientes y los productos de desecho). Contienen ADN y ARN, que almacenan información sobre cómo replicarse, así como instrucciones para fabricar las proteínas necesarias para la función celular. Las células contienen orgánulos -estructuras que realizan tareas específicas dentro de la célula- como las mitocondrias (las «centrales eléctricas»), los lisosomas («centros digestivos»), los ribosomas («fábricas de proteínas»), las vacuolas («centros de almacenamiento»), el retículo endoplásmico («contenedores gigantes de reciclaje») y el aparato o aparatos de Golgi («oficina de correos»).

Neurobiología

La neurobiología es el estudio del sistema nervioso. El sistema nervioso está formado por el cerebro, la médula espinal y los nervios. El sistema nervioso se compone de dos partes: el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP).

El SNC está formado por:

• El cerebro, que controla los procesos de pensamiento, los movimientos motores y la percepción sensorial.
• La médula espinal, que transmite información entre el cerebro y otros órganos del cuerpo.

El SNP está formado por:

• Los nervios craneales que se originan en el cráneo o en la cara; estos nervios controlan el gusto y el olfato, así como el movimiento de los ojos, la expresión facial y el movimiento de la mandíbula.

Biología estructural

La biología estructural es el estudio de la estructura de las moléculas biológicas. Se utiliza para entender cómo funcionan estas moléculas y para diseñar mejores fármacos basándose en el conocimiento de su forma.

• Los bioquímicos pueden determinar la estructura tridimensional de las proteínas mediante la cristalografía de rayos X, que consiste en patrones de difracción generados por una red cristalina. Los ángulos entre los haces de difracción proporcionan información sobre la geometría molecular; este método se utilizó para descubrir los quarks en física y la estructura de doble hélice del ADN en química (se concedieron premios Nobel por ambos descubrimientos).
• La espectroscopia de RMN proporciona información detallada sobre las estructuras químicas basándose en sus propiedades magnéticas (el mismo principio que la RMN). Se ha utilizado para determinar las estructuras de las proteínas con una resolución a nivel atómico que no sería posible con la cristalografía de rayos X debido a la falta de espacio dentro de las células o porque son demasiado dinámicas durante su funcionamiento normal.

Bioquímica

La bioquímica es el estudio de las reacciones e interacciones químicas que se producen en los organismos vivos. Es una rama de la biología que se centra en la base molecular de la vida, incluyendo cosas como:

• cómo el cuerpo utiliza las reacciones químicas para funcionar
• cómo el cuerpo descompone los alimentos en energía
• cómo el cuerpo almacena y utiliza la energía
• cómo el cuerpo fabrica nuevas células

Biología del desarrollo

La biología del desarrollo es el estudio de cómo se desarrollan los organismos desde la concepción hasta la edad adulta, y se centra en cómo los genes controlan este proceso. Este campo abarca la investigación de la embriología -las etapas de desarrollo durante las cuales un organismo se desarrolla desde la fecundación hasta el nacimiento o la eclosión- así como la investigación de cómo los organismos crecen y cambian a medida que envejecen, así como los cambios en la evolución a lo largo del tiempo.

Los biólogos que trabajan en biología del desarrollo pueden estudiar el crecimiento de organismos unicelulares como las bacterias o las levaduras, o pueden centrarse en animales multicelulares como las moscas de la fruta o los ratones. Aunque la mayoría de los biólogos del desarrollo están interesados en comprender cómo los genes controlan el desarrollo a nivel celular (lo que se denomina biología del desarrollo «molecular»), algunos también estudian cómo los factores ambientales afectan al desarrollo a lo largo del tiempo (este tipo de investigación se denomina biología del desarrollo «evolutiva»).

Biología evolutiva

La biología evolutiva es un campo de la biología que estudia el proceso evolutivo que produjo la diversidad de la vida en la Tierra. Se basa en el hecho de que todas las especies tienen ancestros comunes. Estos ancestros comunes tuvieron que evolucionar y cambiar con el tiempo, lo que dio lugar a nuevas especies.

La biología evolutiva examina cómo cambian las poblaciones a lo largo del tiempo, utilizando los principios de la selección natural y la genética para explicar por qué los organismos se comportan como lo hacen. También estudia cómo se transmiten los rasgos de los padres a la descendencia y cómo estos rasgos pueden cambiar a lo largo de las generaciones. Los métodos utilizados en este tipo de investigación incluyen experimentos, observaciones, trabajo de campo y simulaciones por ordenador.

Genética

La genética es una rama de la biología que se ocupa del estudio de la herencia y la variación en los organismos vivos. Una parte importante de la genética consiste en estudiar los genes reales, pero también incluye la investigación de cómo se transmiten los rasgos de los padres a la descendencia.

La genética nos ayuda a entender por qué nos parecemos a nuestros padres y puede ayudar a predecir ciertos problemas de salud u otras cuestiones que podemos tener más adelante. Por ejemplo, si usted sabe que su familia tiene antecedentes de enfermedades cardíacas, podría someterse a pruebas de colesterol alto antes de lo que lo haría alguien sin antecedentes familiares de esta enfermedad.

El estudio de la genética también nos ayuda a entender cómo se forman las especies a lo largo del tiempo y cómo los humanos evolucionaron a partir de los primates hace millones de años.

La información genética se almacena en el ADN, que significa ácido desoxirribonucleico (ADN).

Biofísica

La biofísica es el estudio de las propiedades físicas de los sistemas biológicos, a menudo mediante experimentos in vivo o simulaciones por ordenador. La investigación biofísica incluye estudios de física, química y biología. Por ejemplo, los estudios biofísicos suelen tener como objetivo describir cómo una reacción bioquímica procede a través de una serie de pasos (es decir, la cinética). En otro campo, la química biofísica pretende comprender los procesos químicos a nivel molecular, incluidas las interacciones entre biomoléculas como las proteínas y los ácidos nucleicos. También hay muchos más subcampos dentro de esta categoría:

• Biofísica molecular: estudio de la función mediante cristalografía de rayos X.
• Biofísica celular: estudio de la función mediante microscopía de fluorescencia
• Biología estructural: determinación de estructuras atómicas en 3D mediante cristalografía de proteínas.

La biología es el estudio de la vida, por lo que hay muchos tipos diferentes de biología.

La biología es el estudio de la vida, por lo que hay muchos tipos diferentes de biología. Aunque algunas personas pueden estar familiarizadas con el campo de la botánica y sus subcategorías, la zoología y la biología de la conservación (que se centran en las plantas y los animales, respectivamente), hay muchas otras áreas en las que los biólogos pueden especializarse.

Si estás interesado en seguir una carrera como biólogo, recuerda que es un campo muy amplio con muchas opciones de especialización. El primer paso para convertirse en biólogo es elegir su área de interés preferida. Una vez que lo hayas hecho, es el momento de averiguar más sobre cómo puedes certificarte o licenciarte como biólogo en tu estado o país hablando con un asesor académico especializado en carreras de biología en una de nuestras escuelas asociadas cerca de ti hoy mismo.

 

Como hemos visto, el campo de la biología es muy amplio y diverso. Hay muchos tipos de biología, desde la molecular hasta la evolutiva. Para que te hagas una idea de lo que significan estos campos en la práctica, veamos algunos ejemplos. En primer lugar, la biología molecular. Este campo se ocupa de las moléculas que componen los organismos vivos, así como de sus interacciones entre sí. Por ejemplo, si se quiere entender cómo se comunican las células entre sí o cómo los virus infectan los cuerpos humanos sin ser detectados por nuestros sistemas inmunitarios (como el VIH), este tipo de investigación también sería útil para esos estudios; incluso el mero hecho de entender cómo interactúan las sustancias químicas dentro del cuerpo podría ayudar a prevenir enfermedades como el cáncer más adelante. Además, existen otras áreas, como la biología de poblaciones, en la que los científicos estudian grandes grupos de animales juntos para aprender más sobre sus comportamientos en diferentes entornos; si no cuidamos nuestro planeta hoy, ¿qué pasará mañana?