Introduzione alla Biologia (moltoooo riassunta)

Disciplina scientifica che si propone lo studio dei viventi in tutte le loro caratteristiche anatomiche, fisiologiche ed ecologiche, e, più in generale, di quali siano le proprietà della vita. Poiché gli organismi possono essere considerati da molteplici punti di vista (ad esempio, da quello biochimico a quello comportamentale), la biologia fin dall'inizio è andata delineandosi come ambito multidisciplinare della scienza, in cui confluiscono branche, come la biochimica o l'etologia, affermatesi in modo autonomo. In realtà, i confini tra le diverse discipline sono spesso labili: spesso, cioè, non è possibile tracciare una netta separazione tra i campi d'indagine dell'una o dell'altra. Ciò rispecchia il fatto che i viventi si possono considerare sistemi dinamici, che continuamente interagiscono fra loro e si modificano per meglio rispondere ai fattori non-viventi (o abiotici, come la temperatura o la quantità di luce) con cui sono a contatto: una variazione biochimica del metabolismo di un organismo può, ad esempio, determinarne una modificazione del comportamento. Pertanto, spesso non è possibile studiare un aspetto della vita (attraverso una particolare disciplina) senza contemporaneamente tenere conto degli altri (e delle altre branche scientifiche) che potrebbero essere correlati.



1) CENNI STORICI

Il termine "biologia" comparve per la prima volta agli inizi dell'Ottocento, negli scritti del biologo tedesco Gottfried R. Treviranus; in realtà, la biologia, intesa come studio dei viventi, trova le sue radici in epoche antiche, nelle opere di Aristotele, Plinio il Vecchio, Ippocrate, Galeno. L'interesse per la diversità delle forme viventi, in particolare, crebbe in epoca medievale ed è ancora oggi testimoniato dai cosiddetti bestiari ed erbari, in cui animali e piante vengono riprodotti con un gusto che in molti casi sembra dettato, più che da un criterio scientifico, da una certa curiosità per il mostruoso e per l'esotico. Un notevole impulso alle osservazioni biologiche fu dato nel 1665 dalla creazione del primo microscopio ottico, da parte dello scienziato olandese Robert Hooke che, grazie al suo strumento, effettuò alcune osservazioni su sezioni di sughero e utilizzò per primo il termine cellula. In seguito, le osservazioni dello scienziato olandese Antoni Van Leeuwenhoek e, nel corso dell'Ottocento, le ricerche del fisiologo tedesco Theodor Schwann, del botanico tedesco Matthias Schleiden e del patologo tedesco Rudolf Virchow portarono alla formulazione della teoria cellulare, caposaldo della biologia. Il termine "biologia" fu diffuso nel corso dello stesso secolo dal naturalista francese Jean-Baptiste de Lamarck, che dava a tale parola un’accezione ampia, onde comprendere il numero sempre crescente di discipline che hanno come oggetto di studio gli esseri viventi. Uno dei più accesi sostenitori della biologia come scienza unificata di tutti gli organismi viventi fu lo zoologo britannico Thomas Henry Huxley, il quale sostenne che la convenzionale divisione tra botanica e zoologia fosse artificiale e che gli esseri viventi dovessero essere studiati in modo integrato. Con la descrizione di molte specie viventi che non si potevano comprendere nei due regni animale e vegetale, come i prototisti, oggi l'approccio di Huxley allo studio della biologia appare ancora più convincente di quanto non dovesse sembrare ai suoi contemporanei. Tappe fondamentali per la biologia furono gli studi sulla trasmissione dei caratteri ereditari del monaco moravo Gregor J. Mendel, che trovarono opportuna considerazione ai primi del Novecento; la teoria secondo la quale i geni si trovano sui cromosomi, che si deve al genetista statunitense Thomas H. Morgan; la scoperta del DNA, a opera del biofisico britannico Francis H.C. Crick e del biologo statunitense James D. Watson.



2) PRINCIPALI AREE D'INTERESSE DELLA BIOLOGIA

Tessuto vegetale al microscopio ottico Uno strumento fondamentale per la ricerca biologica è il microscopio, che permette l'esame di campioni opportunamente preparati e colorati con un dettaglio sempre maggiore all'aumentare dell'ingrandimento. Nella foto, una sezione di tessuto vegetale (epidermide) osservata al microscopio ottico rivela, all'interno di ciascuna cellula, la presenza di numerosi cloroplasti, che appaiono come corpuscoli verdi addossati alla parete cellulare.

Oggi la biologia viene suddivisa in più discipline, in base ai diversi livelli di organizzazione delle strutture viventi, che vanno dalle molecole alle cellule, agli organismi, fino ai gruppi di popolazioni.

La biologia molecolare è una disciplina di recente affermazione, il cui campo d'indagine va spesso a sovrapporsi a quello della genetica, della biofisica e della biochimica. Insieme a queste, la biologia molecolare ha fornito i contributi più importanti allo sviluppo della biologia moderna, tra i quali la conoscenza della struttura e della funzione degli acidi nucleici e delle proteine (molecole fondamentali per la vita), e la scoperta dei meccanismi molecolari dell'ereditarietà e del metabolismo.

Strettamente correlata alla biologia molecolare è la biologia cellulare. Infatti, per comprendere le funzioni delle diverse cellule, le unità di base comuni a tutta la materia vivente, i biologi studiano queste strutture a livello molecolare. La biologia degli organismi è, a sua volta, legata alla biologia cellulare, in quanto le funzioni vitali degli organismi multicellulari sono controllate dalle attività e dalle interazioni delle singole cellule. Lo studio a livello di organismo ha come obiettivo la comprensione della fisiologia generale e dei meccanismi di crescita e di sviluppo. I settori di ricerca biologica considerati più di frontiera in questo momento sono l'embriologia sperimentale (lo studio dello sviluppo embrionale), la neurofisiologia (lo studio del funzionamento del cervello e del sistema nervoso) e l'etologia (lo studio sul comportamento animale).

Dagli anni Settanta nella biologia viene compresa anche la biologia di popolazione, disciplina che si occupa delle interazioni degli organismi a un livello gerarchico superiore.

A questi studi, come del resto alle indagini di tutte le discipline biologiche, contribuisce in modo fondamentale la biologia evolutiva, basata sulla teoria della selezione naturale formulata da Charles Darwin. Due discipline che discendono direttamente dalla biologia di popolazione sono la genetica di popolazione e l'ecologia. La prima studia per mezzo di metodi statistici l'effetto delle variazioni genetiche sulle popolazioni, mentre la seconda analizza le popolazioni nei loro habitat naturali. Strettamente connessa a quest'ultima è la sociobiologia, una nuova disciplina che studia i rapporti sociali presenti nelle diverse popolazioni animali.

La biologia comprende anche lo studio dell'organismo umano nella sua globalità, nonché a livello molecolare e cellulare. Quando l'obiettivo delle indagini è l'applicazione delle conoscenze biologiche alla salute dell'uomo, la disciplina prende il nome di biomedicina. Per convenzione, invece, lo studio delle popolazioni umane non è competenza delle scienze biologiche, ma dell'antropologia e delle scienze sociali.