La biología, denominada biología, es una de las seis disciplinas básicas de las ciencias naturales. Estudiar la estructura, función, aparición y desarrollo de los seres vivos. y la relación de los organismos con su entorno. La biología se originó a partir de la historia natural, experimentó la biología experimental y la biología molecular y entró en el período de la biología de sistemas.
1. Clasificación de materias
La taxonomía es una rama de la biología que estudia los métodos y principios de la clasificación biológica. La clasificación se refiere a la denominación y clasificación de varios tipos de organismos siguiendo los principios y métodos de la taxonomía. Después de que el biólogo sueco Linneo nombrara los organismos, los biólogos posteriores utilizaron dominio, reino, filo, clase, orden, familia, género y especie para clasificarlos. Los reinos superiores, los cinco reinos propuestos por Whittaker, son aceptados por muchos: Animalia, Protozoa, Fungi, Planta y Animalia. Desde el "reino" más alto hasta las "especies", cuanto más bajo es el nivel, más similares son las características de las criaturas a las que pertenecen. * * *Hay siete categorías, a saber: filo, familia, género y especie.
2. Importancia de la investigación
La biología está estrechamente relacionada con muchos aspectos de la vida humana. Como ciencia básica, la biología es tradicionalmente la base de la agricultura y la medicina, involucrando la agricultura, la ganadería, la pesca, el tratamiento médico, la farmacia, la salud, etc. A medida que las teorías y los métodos biológicos continúan desarrollándose, sus campos de aplicación también se expanden. El impacto de la biología ha traspasado los campos tradicionales mencionados anteriormente y se ha extendido a las industrias alimentaria, química, de protección del medio ambiente, energética y metalúrgica, etc. Si se considera la biónica, también afecta a la tecnología electrónica y a la tecnología de la información.
La población, la alimentación, el medio ambiente y la energía son cuestiones globales que atraen la atención mundial. La tasa de crecimiento anual de la población mundial es de aproximadamente el 20% y la población se duplicará cada 35 años. La población de la Tierra está creciendo a un ritmo sin precedentes. El problema demográfico es un problema social y un problema ecológico. Las personas deben realizar un estudio cuantitativo exhaustivo de la compleja relación entre los humanos y el medio ambiente, para tener una comprensión clara del destino de la Tierra y de los humanos, y así aprender a controlarse para mantener la población en un número razonable. La biología debe y puede hacer su propia contribución a este respecto. Los logros en endocrinología y biología reproductiva llevaron a la invención de la píldora anticonceptiva oral y promovieron la difusión de la planificación familiar en todo el mundo. En cuanto a las cuestiones demográficas, además del rápido crecimiento en cantidad, las enfermedades genéticas también amenazan gravemente la calidad de la población. Los datos muestran que la proporción de recién nacidos que padecen diversas enfermedades genéticas oscila entre el 3% y el 10,5%. En algunas zonas montañosas de nuestro país, las personas con retraso mental representan entre el 2% y el 3%, y en algunas zonas supera el 10%. Descubrir las causas de las enfermedades genéticas y encontrar formas de controlarlas y vencerlas es, sin duda, otra tarea importante de la biología. Realizar análisis genealógicos para determinar si el paciente tiene una enfermedad hereditaria y brindarle orientación y consejos genéticos útiles mediante el análisis cromosómico de las células de descamación fetal y el análisis bioquímico de diversas enzimas, es posible diagnosticar si el futuro bebé tiene genética congénita; enfermedades . Estos métodos pueden evitar o reducir el nacimiento de bebés con enfermedades genéticas, aliviando así la pesada carga que pesa sobre las familias y la sociedad. La aplicación de la ingeniería genética al tratamiento de enfermedades genéticas se denomina terapia génica, y se han logrado algunos avances en la terapia génica de varias enfermedades genéticas en animales de experimentación. Con el desarrollo de la tecnología de ingeniería genética, la terapia génica abrirá amplias perspectivas para el control y tratamiento de enfermedades genéticas humanas.
Estrechamente relacionada con la cuestión poblacional está la cuestión alimentaria. La escasez de alimentos es un problema grave que no se ha resuelto durante mucho tiempo en los países en desarrollo. Actualmente, cientos de millones de personas en todo el mundo están desnutridas. A principios del siglo XXI, la producción de alimentos debe aumentar al menos entre un 3% y un 8% cada año para mejorar la escasez de alimentos. La principal fuente de alimento humano es la fotosíntesis de las plantas, pero la superficie terrestre para expandir la producción agrícola es limitada. La principal forma de aumentar la producción de alimentos es mejorar las propias plantas. En el pasado, la biología ha hecho grandes contribuciones al desarrollo de la agricultura científica y a la "revolución verde". Hoy en día, ya no es un sueño irreal para los humanos transformar plantas dentro de ciertos límites mediante ingeniería genética e ingeniería celular, y cultivar variedades excelentes con alta calidad, alto rendimiento, resistencia a la sequía, resistencia al frío, resistencia al encharcamiento, tolerancia a la sal y los álcalis, y resistencia a enfermedades y plagas de insectos. Se lograron avances en algunas tecnologías clave de ingeniería genética vegetal y se obtuvieron algunas plantas transgénicas. Además, en cultivos a gran escala se utilizan algas, bacterias u hongos ricos en proteínas de los que se obtienen proteínas unicelulares. Gracias a la aplicación exitosa de la ingeniería genética y la experiencia técnica en la ingeniería de fermentación continua a gran escala, la tecnología de proteínas unicelulares ha logrado importantes avances. Los aminoácidos son los monómeros de las proteínas y las proteínas vegetales suelen carecer de algunos aminoácidos esenciales.
El valor biológico de las proteínas vegetales aumenta enormemente si se añaden ciertos aminoácidos a los alimentos. La producción de aminoácidos mediante fermentación microbiana, células inmovilizadas o enzimas inmovilizadas ha ido formando gradualmente un sistema relativamente completo. Se puede esperar que la producción de aminoácidos desempeñe un papel cada vez más importante en la desnutrición. La combinación de los logros biológicos modernos y la industria alimentaria ha hecho de la industria alimentaria una industria emergente y floreciente.
La investigación sobre la relación entre el hombre y la naturaleza en el siglo XX ha despertado la atención de la gente sobre el entorno ecológico del que dependen para sobrevivir. Grandes cantidades de aguas residuales industriales, gases residuales y emisiones de desechos sólidos, así como el uso generalizado de pesticidas y herbicidas agrícolas, han contaminado grandes extensiones de tierra y agua, amenazando la producción y la vida humana. Esto requiere que la gente estudie más profundamente las leyes ecológicas de la circulación de materiales y energía en la biosfera, y que aplique correctamente estas leyes a la vida económica humana y otras vidas sociales, para que los organismos puedan servir mejor a la humanidad. La biología moderna ha demostrado que la actividad biocatalítica de los microorganismos es extremadamente amplia. Los microorganismos que degradan casi cualquier materia orgánica tóxica se pueden encontrar mediante cultivos de enriquecimiento, y sus capacidades de degradación se pueden mejorar continuamente mediante tecnologías como la ingeniería genética. Por tanto, los microorganismos degradantes y sus preparados enzimáticos se han convertido en un poderoso medio para eliminar la contaminación. También resulta muy prometedor el uso de microorganismos para controlar las plagas y sustituir parcialmente los pesticidas orgánicos gravemente contaminantes. La aplicación de nuevas tecnologías como el control biológico y la fijación biológica de nitrógeno en la agricultura lo antes posible para cambiar la excesiva dependencia de la industria petroquímica es un acontecimiento importante relacionado con la restauración del equilibrio ecológico natural y la tendencia general del desarrollo agrícola. La agricultura tradicional, que consume una gran cantidad de recursos, inevitablemente se transformará en una agricultura ecológica basada en la biotecnología.
Reservas de energía química (petróleo, carbón, etc.). ) Los recursos en el mundo son siempre limitados y algún día se agotará. Por lo tanto, los recursos biológicos renovables (biomasa) en la naturaleza están volviendo a llamar la atención. La mayor parte de la biomasa presente en la naturaleza es celulosa, hemicelulosa y lignina. Mediante una combinación de métodos químicos, físicos y biológicos, la celulosa se puede convertir en alcohol y utilizar como fuente de energía. Se estima que a finales del siglo XX, aproximadamente el 35% de los automóviles del mundo utilizarán biomasa (alcohol). El biogás es otro producto que utiliza biomasa para desarrollar energía. China y la India han logrado logros notables en la producción de biogás a partir de la fermentación anaeróbica de residuos rurales. Han aparecido en el mundo reactores anaeróbicos de biogás industriales que utilizan tecnología de células inmovilizadas. Algunas algas unicelulares contienen aceite con una estructura similar al petróleo crudo, que puede representar hasta el 70% del peso total. Esta es otra forma extraordinaria de bioenergía renovable. La energía solar es la fuente de energía más poderosa disponible para los humanos y la fotosíntesis biológica es la forma más importante de fijar la energía solar. Es previsible que exista un gran potencial para resolver problemas energéticos utilizando teorías y métodos biológicos.
Además, la investigación exhaustiva sobre población, alimentación, medio ambiente, energía y otras cuestiones, así como el auge de la ingeniería agroecológica para diversas soluciones integrales a estos problemas, eventualmente desarrollarán nuevas soluciones a gran escala. agricultura moderna.
La descripción anterior aún no es suficiente desde la perspectiva de la relación entre población, alimentación, medio ambiente, cuestiones energéticas y biología. Pero se puede ver que el desarrollo de la biología está estrechamente relacionado con el futuro de la humanidad.