"CIENCIAS AUXILIARES DE LA BIOLOGÍA"

En un principio, las ciencias eran cuerpos de conocimientos unidisciplinarios que estudiaban en forma aislada un aspecto de la realidad natural o social; así, la Física estudiaba al átomo y la energía, la Química; la composición y reacciones de las sustancias; la Biología, el origen de la vida, los tipos de células y tejidos, etc. Luego, las ciencias se fueron diversificando en áreas más específicas. Así surgieron la Física Cuántica, de Partículas; la Química se dividió en Inorgánica, que estudia a los compuestos inorgánicos, y Orgánica o del carbono, que estudia a los compuestos orgánicos. También la biología expandió su cuerpo de conocimientos y, debido a esto, aparecieron ciencias especializadas como la genética, la citología, la histología, la fisiología y otras compuestas, como la bioquímica, la bioética, surgiendo la multidisciplinariedad en las ciencias, que conlleva una afinidad para conocer los fenómenos naturales y sociales.

El objeto de estudio de la Biología es la vida, sin embargo, ésta es muy compleja, por ello ha sido necesario recurrir al auxilio de otras disciplinas científicas y a la creación de nuevas ramas que permitan lograr comprender su objeto de estudio. Las ramas del conocimiento científico que apoyan el estudio de la Biología para lograr completar sus investigaciones, se les conoce como Ciencias Auxiliares. Las Ciencias Auxiliares son entonces, aquellas que sirven de soporte a una ciencia para que esta cumpla con su objetivo de estudio, estas pueden completar a una ciencia en ciertos casos. A continuación se describirán las ciencias auxiliares más importantes de la Biología.

En la actualidad, se hace referencia al término Interdisciplinariedad cuando se conjuntan ciencias afines para abordar una problemática específica, y cada una de ellas aporta su cuerpo de conocimiento para interpretar y conocer las causas que están provocando fenómenos en la naturaleza y la sociedad, por ejemplo, en el problema mundial de salud que provoca el virus de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), a este problema se abocan en forma interdisciplinaria la citología, histología, oncología, bioética, virología, psicología y economía, entre muchas más. A continuación se describirán las ciencias auxiliares más importantes de la Biología y las ciencias que de ellas se derivaban.

QUÍMICA: La Química es la ciencia que estudia la caracterización, composición y las transformaciones de la materia. Nos proporciona los conocimientos requeridos para entender la naturaleza molecular de la estructura de los organismos, es decir, los compuestos que los forman, las reacciones que se llevan a cabo en sus procesos metabólicos, la forma en que éstos son regulados y los factores que pueden alterarlos. Nos permite entender procesos biológicos importantes cómo la manera en que se transforman los alimentos, cómo son degradados para la obtención energía (catabolismo), la forma en la que las plantas fijan la energía (fotosíntesis), cómo son reintegrados los elementos a la Tierra a partir de los ciclos biogeoquímicos, entre muchos otros procesos. Debido a la relación tan estrecha entre estas dos ciencias se ha consolidado el campo de la BIOQUÍMICA.

FÍSICA: Da las bases para comprender el estudio de los procesos de intercambio de materia y energía que suceden en los organismos, como la conducción eléctrica en las células nerviosas, el transporte de iones a través de la membrana celular, la regulación de la temperatura de un organismo a través de las leyes de la termodinámica, la ultraestructura de las moléculas que se obtiene por el uso de equipo especializado de microscopía y de difracción de rayos X, el comportamiento de la energía a través de las cadenas alimenticias y las redes tróficas, nos da posibilidades de comprender mejor los mecanismos del movimiento y la dinámica de los organismos, solo por mencionar algunos ejemplos. Además, la mayoría de las técnicas e instrumentos de laboratorio usados en Biología como el microscopio, los rayos X, la centrifugadora entre otros, están relacionados con procesos físicos. La BIOFÍSICA es la ciencia resultante de la fusión de estos dos campos del conocimiento.

MATEMÁTICAS: La Biología recurre al uso de herramientas matemáticas para estudiar, procesar, analizar y reportar datos de investigaciones experimentales y de campo para representar relaciones entre algunos fenómenos y sistemas biológicos. Algunas áreas de investigación de la Biología en las que se requieren conocimientos y enfoques matemáticos los encontramos en estudios ecológicos como en la dinámica de poblaciones, en el cálculo de índices de mortalidad para determinar la prevalencia de una especie sobre otra en un espacio determinado. También se aplica a estudios de enzimología teórica y cinética enzimática, farmacodinámica y farmacocinética, crecimiento tumoral, estudios epidemiológicos, entre muchos otros. Debido a la gran importancia que han tenido las Matemáticas en los estudios biológicos actualmente se habla de la BIOMATEMÁTICA o BIOLOGÍA MATEMÁTICA que es la rama que interconecta los conocimientos de ambas disciplinas.

ESTADÍSTICA: La Estadística se ocupa de la recolección, agrupación, presentación, análisis e interpretación de datos. Esta se aplica en el método científico con el fin de sacar conclusiones a partir de observaciones hechas. La Estadística actúa como disciplina puente entre los modelos matemáticos y los fenómenos naturales, y es así como se forma el campo de estudio de la BIOESTADÍSTICA que es la rama de la Estadística aplicada a las ciencias de la vida, como la Biología o la Medicina, entre otras. La aplicación de esta ciencia resulta hoy en día necesaria, en los campos de salud pública, que incluye: epidemiología, nutrición, salud ambiental y en investigación de servicios sanitarios, genómica y poblaciones genéticas, estudios ecológicos, bioensayos. Ayuda al desarrollo de nuevos fármacos, en el entendimiento de enfermedades crónicas como el cáncer y el sida, y estos son solo algunos de muchos ejemplos posibles de su aplicación.

GEOLOGÍA o CIENCIAS DE LA TIERRA: La Geología se encarga del estudio del origen, composición, estructura y evolución de la Tierra, así como los procesos que la han llevado a su estado actual. Tanto la Biología como la Geología tratan de entender e interpretar los fenómenos naturales que nos rodean. Aporta elementos importantes para el estudio, en primer lugar, recogiendo datos necesarios para formular sus hipótesis (constitución, estructura y dinámica del interior de la Tierra); en segundo lugar, estudiando sus manifestaciones (origen de los océanos y continentes, formación de cordilleras, magmatismo y metamorfismo) y en tercer lugar examinando la evolución de las placas y los agentes que las modifican, esto es, los procesos de geología externa. Los conocimientos geológicos son valiosos, por ejemplo, para entender el estudio de los fósiles que están ubicados en sustratos de suelo o incrustados en un tipo de roca, esto hace que la Geología sea una de las ciencias más importantes para la Paleontología, también explica como evolucionaron los continentes para establecer la teoría de la Pangea, la formación de diferentes envases o cuerpos de agua que dan la posibilidad de crear algún tipo de ecosistema, además sustenta la teoría de la evolución, proporcionando las bases necesarias para el estudio de la Biología moderna y de las Ciencias de la Tierra y Medioambientales. A la Geología aplicada a la Biología se le denomina BIOGEOLOGÍA.

GEOGRAFÍA: La Geografía es la ciencia que tiene por objeto el estudio de la Tierra y de los fenómenos y hechos que se producen en su superficie. La Geografía mantiene estrecha relación con la Biología, de ahí el surgimiento de la BIOGEOGRAFÍA que es la ciencia que estudia la distribución de los organismos sobre la Tierra, así como las causas que determinan dicha distribución. Dicho de otro modo, la Biogeografía es la “Geografía de la Biosfera”. La Biogeografía es a la vez descriptiva e interpretativa y persigue la explicación del reparto de los organismos considerando el clima, el relieve, los usos del suelo u otros aspectos del territorio en distintos tipos de agrupaciones o categorías: especies, hábitats, ecosistemas, biomas, paisajes. Además, la Biogeografía tiene una importante vertiente aplicada a la ordenación del territorio y al manejo de hábitats y especies. Es importante porque establece la correlación existente entre los diversos organismos o comunidades vivientes y los componentes del medio (es decir, su entorno).

ASTRONOMÍA: Es la ciencia natural que estudia los cuerpos celestes del universo, incluidos las estrellas, los planetas, sus satélites naturales, los asteroides, cometas y meteoroides, la materia interestelar, las nebulosas, la materia oscura, las galaxias y demás; por lo que también estudia los fenómenos astronómicos ligados a ellos. La ASTROBIOLOGÍA o también conocida como EXOBIOLOGÍA es la rama que liga los campos de la Biología y la Astronomía que estudia el origen, evolución, distribución y futuro de la vida en el universo: vida extraterrestre y vida en la tierra. La Astrobiología es una rama en creciente desarrollo, especialmente después que comenzaron a descubrirse planetas fuera del sistema solar en la década pasada. La búsqueda de alguna forma de vida en otros planetas (o satélites) de nuestro sistema solar es posible con él envió de misiones espaciales, tales como la realizada por la NASA, en 1959 considerado como el primer proyecto de Astrobiología creándose de esa manera el programa de exobiología y en 1976 se lanzó la misión Vikingo al planeta Marte con el objetivo de buscar indicios de vida. A partir de ese entonces, cientos de proyectos de Astrobiología se han venido realizando en diferentes instituciones del mundo y con diferentes objetos de estudio. El estudio de la posibilidad de vida en planetas extrasolares es un importante campo de investigación en la actualidad.

INFORMÁTICA o COMPUTACIÓN: Es el área de la ciencia que se encarga de estudiar la administración de métodos, técnicas y procesos con el fin de almacenar, procesar y transmitir información y datos en formato digital. Ha sido tan grande el impacto de la Informática en la Biología que se han desarrollado diferentes campos como lo son la Biología Computacional y la Computación Biológica. Por un lado, la BIOLOGÍA COMPUTACIONAL o BIOINFORMÁTICA como la ciencia que recurre a herramientas informáticas como el desarrollo de algoritmos y modelos matemáticos para ayudarnos a entender mejor los sistemas biológicos más complejos y las relaciones que existen entre ellos, constituyen un campo interdisciplinar que desarrolla procedimientos computacionales para analizar grandes colecciones de datos biológicos, como secuencias del código genético, poblaciones celulares o proteínas, con el objetivo de realizar predicciones y descubrir nueva Biología. Los procedimientos computacionales que utilizan recurren métodos analíticos, modelos matemáticos y simulación, principalmente enfocados en el campo de la Biología Molecular y la Genética. Y por el otro lado, la COMPUTACIÓN BIOLÓGICA o BIOCOMPUTACIÓN como la rama de la informática que estudia cómo podemos utilizar elementos de naturaleza biológica, como proteínas o moléculas de ADN, para procesar y almacenar información aunque no necesariamente se enfoca a nivel molecular (Modelos fisiológicos, ecológicos, filogenéticos y evolutivos). La Biocomputación desarrolla sistemas computacionales basados en modelos y materiales biológicos como los, biochips, biosensores, computación basada en ADN, redes de neuronas, algoritmos genéticos, entre muchos otros. Ambos son campos de la ciencia dinámicos y con más proyección hacia el futuro.

TECNOLOGÍA: La Tecnología es el conjunto de conocimientos y técnicas que se aplican de manera ordenada para alcanzar un determinado objetivo o resolver algún problema. Gracias a los avances en conjunto de los conocimientos biológicos y tecnológicos ha surgido la BIOTECNOLOGÍA que es la aplicación de la ciencia y la tecnología a los organismos vivos, así como a partes, productos o modelos de los mismos con el fin de alterar materiales vivos o inertes para proveer conocimientos, bienes y servicio. La Biotecnología no es una ciencia nueva, sino que su desarrollo inició desde hace miles de años sin embargo, en la actualidad se ha desarrollado la Biotecnología moderna la cual se ha enfocado en diversos aspectos, gracias a ello se han derivado diferentes subramas pudiéndose encontrar la Biotecnología Roja, la cual es aplicada al campo médico y la investigación biomédica, la Biotecnología Verde, incluye la producción de biofertilizantes y biopesticidas, la Biotecnología Blanca se engloban todas las aplicaciones biotecnológicas en la industria, la Biotecnología Amarilla esta modalidad está enfocada en la producción de alimentos, la Biotecnología Azul, también conocida como biotecnología marina se destina al ámbito marino o simplemente acuático y la Biotecnología Gris que tiene como finalidad la conservación y la recuperación de los ecosistemas naturales.

HISTORIA: La Historia de la Biología remonta el estudio de los organismos desde la antigüedad hasta la época actual. La Historia nos ayuda a entender la reconstrucción de los hechos biológicos, como la conformación de las eras geológicas y los acontecimientos y procesos que en cada una de ellas encierra. Es necesario conocer, por lo tanto, cómo se originó esta ciencia, de qué manera ha evolucionado, y cuáles han sido los filósofos, naturalistas y biólogos destacados que han contribuido al desarrollo de ramas importantes de la Biología. La perspectiva histórica resulta clave para entender la evolución de un campo de estudio en el tiempo y manejar el contexto en que los grandes exponentes del mismo hicieron y publicaron sus hallazgos.

ÉTICA: El apoyo de la Ética en la Biología y en general con las ciencias naturales, nace a partir de la necesidad social y profesional de encontrar una solución para los nuevos dilemas éticos que surgían a causa del avance científico y tecnológico. Es así como surge la BIOÉTICA, que es el estudio sistemático de la conducta humana en el área de las ciencias de la vida y el cuidado de la salud, en cuanto que dicha conducta es examinada a la luz de los valores y principios morales. Esta ciencia tiene como objetivo el análisis racional de los problemas morales ligados a la Biología, Medicina y su vinculación con el ámbito del derecho y de las ciencias humanas, esto implica la elaboración de lineamientos éticos fundados en los valores y en los derechos humanos. Ayuda a entender problemas como como la eugenesia o mejoramiento de la especie humana y el mejoramiento de genomas, en temas de clonación, regulación natal, anticonceptivos, fecundación artificial, interrupción del embarazo, cuidados intensivos y paliativos, eutanasia, distanasia o prolongación innecesaria de la vida. Además, se relaciona con la protección del planeta y el ambiente: calentamiento global, conservación del aire, bosques, agua, fuentes de energía, crisis alimentaria y en general, los derechos humanos.

CIENCIAS POLÍTICAS: Es la Ciencia Social que estudia la teoría y práctica de la política, los sistemas y los comportamientos políticos en la sociedad, actualmente se ha constituido en un fuerte auxiliar para la Biología, no para comprender la forma como se llevan a cabo los procesos biológicos sino en la búsqueda de formas que permitan proteger las diferentes expresiones de la vida como: Los ecosistemas y biomas, evitar y sancionar el contrabando de flora y fauna, de la contaminación, o la sobreexplotación, todo esto a través de formular leyes, decretos, reglamentos, emitir sanciones, negociar internacionalmente para adquirir recursos económicos para mantener las áreas protegidas o hacer que las fronteras realmente funcionen para detener el contrabando de especies, la circulación de sustancias tóxicas o normar la existencia de basureros radioactivos. La emisión de leyes, normas y decretos, son importantes para proteger la riqueza biológica, pero es necesario hacer un esfuerzo mayor para que no se quede en “letra muerta”.

DERECHO: Es un conjunto de principios y normas, generalmente inspirados en ideas de justicia y orden, que regulan las relaciones humanas en toda sociedad. A raíz de las diversas problemáticas que se han presentado en los últimos tiempos, tales como la perdida de la biodiversidad, la contaminación del ambiente, la perdida de los ecosistemas, el cambio climático, la extinción de las especies ha sido necesario recurrir a herramientas jurídicas que regulan las relaciones de las personas con la naturaleza, con el propósito de preservar y proteger el ambiente, es así como surge la Legislación Ambiental. La LEGISLACIÓN AMBIENTAL (Derecho Ambiental) es un complejo conjunto de tratados, convenios, estatutos, leyes, reglamentos, que de manera muy amplia, funcionan para regular la interacción de la humanidad y el resto de los componentes biofísicos o el medio ambiente natural, con el fin de reducir los impactos de la actividad humana, tanto en el medio natural y en la humanidad misma. Las principales áreas que toca el Derecho Ambiental son: el control de la contaminación, la remediación y conservación de los recursos y la gestión del ambiente y la biodiversidad. El derecho ambiental se nutre de la influencia de los principios del ambientalismo, ecología, conservación, administración, responsabilidad y sustentabilidad.

ECONOMÍA: Es la Ciencia Social que estudia los recursos, la creación de riqueza y la producción, distribución y consumo de bienes y servicios, para satisfacer las necesidades humanas. Esta se ha aplicado al campo de la biología debido a la crisis ambiental impulsando la creación de una economía más respetuosa con el ambiente, llamada Bioeconomía o Economía Biológica. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la BIOECONOMÍA es "la producción, utilización y conservación de los recursos biológicos, incluidos los conocimientos relacionados, la ciencia, la tecnología y la innovación, para proporcionar información, productos, procesos y servicios a todos los sectores económicos con el objetivo de avanzar hacia una economía sostenible". Aspira a reformular la economía humana de forma que esté en simbiosis con el ecosistema biológico en su conjunto, minimizando el impacto en el medio ambiente y garantizando modelos sostenibles a largo plazo mediante un aprovechamiento responsable de los recursos disponibles que permita la reproducción eficiente de dichos recursos. Los sistemas alimentarios ocupan el mayor nicho de la Bioeconomía. A estos sistemas, que incluyen la agricultura sostenible, la pesca sostenible, la silvicultura y la acuicultura, los bioproductos y la bioenergía. Entre los bioproductos nos encontramos con los bioplásticos, la ropa biodegradable y demás productos relacionados con el ecodiseño. La bioenergía, como la biomasa —una de las energías renovables—, mejora la seguridad del suministro energético, reduce la dependencia energética y crea nuevas oportunidades de crecimiento y empleo.

- FUENTES CONSULTADAS:

• Barohona, E. A. & Torrens, R. E. (2014). "Biología 1". 3ª Edición. Editorial Macmillan. México. 215 p. 
• Campbell, N. A., Mitchell, L. G. y Reece, J. B. (2011). “Biología. Conceptos y relaciones”. 3ª Edición. Editorial Pearson. México. 809 p.
• Cervantes, M. y Hernández, M. (2015). “Biología General”. 3ª Edición. Editorial Patria. México. 678 p.
• Curtis, H., Barnes N.,  Schnek, A. y Flores, G. (2006). “Invitación a la Biología”. 6ª Edición. Editorial Médica Panamericana. 1810 p.
• Nason, A. (1972). "Biología" Editorial Limusa. México. 726 p.
• Ramírez, H. E. (2010). Biología. Secuencias didácticas para bachilleratos técnologicos sobre la base de competencias Cengage Learning. México. 138 p.
• Solomon, E.P.; Berg L.R.; Martín D.W.; Villee C. (1998). "Biología de Villee". 4ta Edición. Editorial Mc Graw-Hill Interamericana.