Zoología

Grandes inventos : Zoología

Zoología, rama de la biología dedicada al estudio del reino Animal (Animalia). Este artículo trata de la historia y los conceptos relativos a esta disciplina.

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HISTORIA

El viaje del Beagle

El 27 de diciembre de 1831, a los 22 años, Charles Darwin se unió a la tripulación del Beagle como naturalista. La expedición duró cinco años y recogió datos hidrográficos, geológicos y meteorológicos en Sudamérica y otros muchos lugares. Las observaciones de Darwin le llevaron a desarrollar la teoría de la selección natural.

La zoología puede describirse como una serie de esfuerzos encaminados a analizar y clasificar a los animales. Se conocen intentos de clasificación ya desde el año 400 a.C., a través de las obras de Hipócrates. Sin embargo, fue Aristóteles el primero en idear un sistema de clasificación de los animales, que tenía en cuenta los tipos de similitud básica entre los distintos organismos: según su modo de reproducción y su hábitat. Al observar el desarrollo de ciertos animales como el cazón, el pollo o el pulpo, comprendió que las estructuras generales aparecían antes que las estructuras especializadas. Asimismo, distinguía entre reproducción sexual y asexual. Su Historia animalium contiene descripciones precisas de animales existentes en Grecia y Asia Menor. Aristóteles se interesó también por la estructura y la forma de los organismos, y dedujo que diferentes animales pueden tener orígenes embrionarios similares, y que distintas estructuras pueden realizar una misma función.

En tiempo de los romanos, Plinio el Viejo dedicó cuatro volúmenes de su tratado de 37 tomos, Historia naturalis, a la zoología. A pesar de que fueron muy leídos durante la edad media, no son más que una recopilación de folclore, mitos y supersticiones. Una de las figuras más influyentes en la historia de la fisiología, el médico griego Galeno, diseccionó animales de granja, monos y otros mamíferos, y describió muchas de sus características de forma precisa, aunque algunas fueron aplicadas, erróneamente, al cuerpo humano. Sus ideas equivocadas, en particular las relativas a la circulación de la sangre, permanecieron inmutables durante cientos de años. En el siglo XVII, el médico inglés William Harvey, descubrió el verdadero mecanismo de la circulación sanguínea, aunque el médico español Miguel Servet había hecho importantes contribuciones a este asunto un siglo antes.

Hasta la edad media, la zoología fue sólo un conjunto de tradiciones del folclore, supersticiones, ideas falsas y meras descripciones de animales. Sin embargo, ya durante el siglo XII comenzó a emerger como ciencia. Quizás el naturalista más importante de esta época fue el erudito alemán San Alberto Magno, quien rechazó muchas supersticiones relacionadas con la biología y reintrodujo los trabajos de Aristóteles. Los estudios anatómicos de Leonardo da Vinci se adelantaron en gran medida a su época. Sus disecciones y comparaciones de la estructura, de seres humanos y de otros animales, le permitieron deducir importantes conclusiones. Se dio cuenta, por ejemplo, de que la disposición de las articulaciones y de los huesos de las patas de los caballos era similar a la de las piernas humanas. De esta forma, introdujo el concepto de homología (la similitud de partes equivalentes de diferentes tipos de animales, que sugieren un origen común). Este valioso trabajo, dentro de la anatomía, no fue apreciado en su tiempo. En su lugar, al médico belga Andrés Vesalio se le consideró el padre de la anatomía, al difundirse su obra en la que establecía los principios de la anatomía comparada.

Los esfuerzos encaminados a conseguir una clasificación de los animales, dominaron la zoología durante los siglos XVII y XVIII. El botánico sueco Carl von Linneo desarrolló un sistema de nomenclatura y clasificación que aún se usa en la actualidad (el sistema binomial de género y especie), y estableció la taxonomía como una disciplina científica. Linneo continuó los trabajos del naturalista inglés John Ray, relativos a la forma de los dientes y los dedos de diferentes mamíferos, y a la clasificación de las aves basada en la forma de sus picos. Otro destacado sistemático de esta época fue el biólogo francés Georges Leclerc, conde de Buffon. El estudio de la anatomía comparada fue difundido por hombres como Georges Cuvier, quien ideó una organización sistemática de los animales, basada en especímenes capturados por él mismo en todo el mundo.

Aunque la palabra célula fue introducida en el siglo XVII por el científico inglés Robert Hooke, no fue hasta 1839 cuando dos alemanes, Matthias Schleiden y Theodor Schwann, propusieron que la célula era la unidad estructural común de los seres vivos. El concepto de célula potenció el avance de la embriología, que inició el científico ruso Karl von Baer, al igual que la introducción del concepto de homeostasis (la estabilidad del medio interno de los organismos), propuesto porel francés Claude Bernard, que potenció el desarrollo de la fisiología animal.

La organización de expediciones científicas durante los siglos XVIII y XIX, dio a los observadores especializados oportunidad de estudiar la vida de las plantas y los animales a través de todo el mundo. La expedición más famosa fue el viaje del barco Beagle, a principios de la década de 1830. Durante este viaje, Charles Darwin observó la vida de las plantas y de los animales de América del Sur y de Australia, y desarrolló su teoría de la evolución mediante la selección natural. Aunque Darwin reconoció la importancia de la herencia en el conocimiento de los procesos evolutivos, ignoraba el trabajo de su contemporáneo, el monje austriaco Gregor Mendel, que fue el primero en formular el concepto de los factores hereditarios específicos (más tarde llamados genes). Los trabajos de Mendel permanecieron en el olvido hasta 1900.

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ESTUDIOS ACTUALES

Durante el siglo XX, la zoología se ha diversificado y ha rebasado los límites de la clasificación y de la anatomía. Al extender su ámbito de estudio a otras disciplinas como la genética, la ecología y la bioquímica, se ha trasformado en una ciencia interdisciplinaria que utiliza una gran variedad de técnicas para el conocimiento del reino Animal.

La zoología actual presenta dos centros de interés principales: el estudio de determinados grupos taxonómicos y el estudio de las estructuras y procesos comunes a muchos de los grupos.

Los estudios taxonómicos se concentran en las diferentes divisiones de la vida animal. La zoología de invertebrados estudia a los animales multicelulares sin columna vertebral, e incluye a la entomología (el estudio de los insectos) y a la malacología (el estudio de los moluscos). La zoología de vertebrados, es decir, el estudio de los animales con columna vertebral, se divide en: ictiología (peces), herpetología (anfibios y reptiles), ornitología (aves) y la mammalogía (mamíferos). La paleontología, o estudio de los fósiles, se subdivide por grupos taxonómicos. En cada una de estas ramas se investiga la clasificación, distribución, ciclo de vida y la historia evolutiva de un determinado animal o grupo de animales. Muchos zoólogos son también especialistas en una o más disciplinas de las descritas anteriormente.

La morfología, o estudio de las estructuras, incluye la morfología en sentido amplio, que hace referencia a las estructuras o sistemas completos, tales como los músculos o los huesos; la histología, que estudia los tejidos del organismo, y la citología, que se centra en el conocimiento de las células y de sus componentes. En los últimos años, muchos de los progresos de la citología se atribuyen al uso del microscopio electrónico y del microscopio electrónico de barrido. Se utilizan técnicas especiales de tinción y trazadores isotópicos radiactivos para distinguir detalles estructurales en el ámbito molecular. Asimismo, se han desarrollado métodos para conocer las conexiones neuronales entre las diferentes partes del cerebro, y para estimular y registrar impulsos originados en determinadas zonas, o en ciertas células nerviosas.

La fisiología, o estudio de las funciones, está estrechamente asociada con la morfología. Una importante subdivisión es la fisiología celular, que se relaciona con la biología molecular. Otra disciplina activa es la fisiología ecológica, que estudia las reacciones físicas de los animales ante su medio ambiente. Muchos de estos trabajos se refieren a animales que viven en los desiertos, en los polos o en los océanos, y que deben sobrevivir en condiciones extremas de temperatura o presión.

Los estudios sobre conducta animal se desarrollaron en dos líneas: la primera, la psicología animal, está relacionada con la psicología fisiológica, y se ha desarrollado utilizando técnicas de laboratorio como el condicionamiento; la segunda, denominada etología, tiene su origen en la observación de los animales en condiciones naturales, y estudia el cortejo, los agrupamientos en manadas y otros tipos de conductas sociales. En la actualidad, ambas disciplinas tienen grandes áreas comunes de investigación. De este modo, muchos científicos utilizan tanto observaciones de laboratorio como de campo, e incorporan a su trabajo técnicas experimentales tomadas de la neurología. Quizás el más importante de los avances recientes en este campo, proviene de la sociobiología, que se dedica al estudio de la conducta, la ecología y la evolución de los animales sociales, como las abejas, las hormigas, los peces que viven en cardúmenes, las aves que forman bandadas y los seres humanos. La sociobiología está aún en sus inicios y presenta facetas controvertidas, sobre todo, porque ha planteado de nuevo el antiguo dilema sobre si la conducta está o no determinada por la herencia biológica.

La embriología, o estudio del desarrollo de los organismos animales, investiga la forma en que se desarrollan las distintas partes del embrión y las interacciones que se producen en este proceso (por ejemplo, la interacción entre el tallo óptico y la epidermis durante el desarrollo del cristalino ocular). En el incipiente campo del desarrollo molecular, se aplican las técnicas de la biología molecular, incluso de la genética molecular, para investigar los detalles más recónditos de los embriones.

El estudio de las interacciones entre los animales y su medio ambiente se conoce como ecología. Su atención se centra en la investigación de los complejos patrones de relaciones establecidos entre las diversas especies que componen una comunidad. Durante los últimos veinte años, la ecología ha desempeñado un papel importante en el desarrollo del movimiento conservacionista y el control del medio ambiente. Los trabajos que provienen de esta disciplina han mostrado los efectos nocivos de los pesticidas y de los contaminantes industriales; asimismo, han proporcionado hallazgos de gran relevancia para gestionar explotaciones agrícolas, forestales y pesqueras.

La zoología evolutiva, relacionada con todos los campos antes mencionados, estudia los mecanismos por los que se producen los cambios evolutivos (especiación y adaptación), y la historia evolutiva de los grupos animales. En los estudios sobre evolución hay que destacar la sistemática, la filogenética, la paleontología y la zoogeografía. La sistemática se refiere a la delimitación y descripción de las especies animales, y de su clasificación. La filogenética se ocupa del desarrollo histórico de los grupos animales. La zoogeografía estudia, asimismo, la distribución geográfica de los animales, y se relaciona, de manera cercana, con la ecología y con la sistemática. Véase Distribución animal.