La biología es la ciencia que estudia los seres vivos y los procesos que sustentan la vida.

Los biólogos establecieron los niveles de organización de la vida como sigue a continuacion:

1. Atomos:

                                 Los átomos y las partículas que los componen (electrones, protones y neutrones), forman toda la materia

2. Moléculas:

 

                                                                                    Los átomos se unen a otros átomos y forman moléculas.

 

3. Células:

 

                                                                             Son la unidad estructural y funcional de todos los organismos vivos.

4. Tejidos: 

 

                                                                     Son un grupo de células similares que realizan una función en específico.

5. Órganos:
                                                 Son la unión de varios tipos de tejidos que forma una unidad funcional (como el estómago).

6. Sistema de órganos: 

                                                   Son la unión de dos o más órganos que funcionan en conjuntovers para realizar dias funciones. 

7. Organismo:

                                                                         Individuos complejos constituidos por diferentes sistemas de órganos. 

 

 8. Especie:

                                                    Es un grupo de organismos con características similares que pueden reproducirse entre sí. 

 8. Población:

                                                Organismos de la misma especie que comparten un área particular en un mismo periodo de tiempo. 

9. Comunidad: 

                                                                                   Poblaciones de individuos que interactuan en un área específica.

10. Ecosistema: 

                                                               Es una comunidad que interacciona con su entorno físico mediante la transferencia de energía y materiales

 

11. Biosfera:

 

                        Es la suma de todos los ecosistemas: cada región de la corteza terrestre, de las aguas y de la atmósfera en donde viven los organismos. 

Otras características claves de los seres vivos son:

Los organismos requieren energía y nutrientes. Todos los seres vivos requieren de energía para mantener el funcionamiento de los organismos individuales y la organización de la vida. Un nutriente es una sustancia que un organismo necesita para crecer y sobrevivir, pero que no puede producirla por si mismo. Los nutrientes se pueden utilizar como bloques de construcción, o, como energía. La energía es la capacidad de efectuar un trabajo, y se requiere trabajo para mantener la organización de la célula y del organismo. El metabolismo abarca todas las reacciones químicas que ocurren en una célula. La principal fuente de energía de todos los organismos de la tierra proviene del sol. Las plantas y algunos otros organismos son capaces de captar la energía del sol y realizar la fotosíntesis, proceso por el cual se sintetizan sustancias órganicas a partir de la energía lumínica solar. 

En un ecosistema, el ciclo de la materia (flechas azules) y el flujo de energía (flechas rojas) se inician cuando las plantas utilizan la energía solar y los nutrientes inórganicos para producir su propio alimento. La materia y la energía pasan de una población a otra en una cadena alimentaria. Con el tiempo, la energía se disipa en forma de calor. Cuando los organismos mueren y se descomponen, las sustancias químicas inorgánicas regresan a las plantas una vez más.


LOS ORGANISMOS VIVOS MANTIENEN LA HOMEOSTASIS

La homeostasis es el equilibrio biológico de un organismo (del griego homoios "semejante", y stasis "estabilidad"). Se mantiene por medio de sistemas que monitorizan las condiciones internas, y realizan ajustes necesarios y de rutina.

LOS ORGANISMOS VIVOS RESPONDEN

Los organismos vivos interactuan con el entorno y con otros organismos. Adicionalmente, en los organismos vivos la capacidad de respuesta a menudo da como resultado movimiento: las hojas de una planta se dirigen hacia la luz solar, y los animales corren hacia lugares seguros. 
Las respuestas adecuadas ayudan a asegurar la supervivencia del organismo y le permiten continuar con sus actividades diarias. Así, en conjunto, esas actividades constituyen el comportamiento del organismo. Los organismos muestran una gama amplia de comportamientos cuando mantienen la homeostasis, buscan y compiten por energía, nutrientes, refugio y parejas. Muchos organismos demuestran comportamientos complejos de comunicación, caza y defensa.

LOS ORGANISMOS VIVOS SE REPRODUCEN Y SE DESARROLLAN
La vida solo procede de la vida. Todas las formas de vida tienen la capacidad de reproducirse, o de formar otro organismo similar. Cuando los organismos vivos se reproducen, sus genes, la información genética, se transfiere a la siguiente generación. En todos los organismos, los genes estan constituidos por moléculas largas de ADN (ácido desoxirribonucleico). El ADN aporta el modelo, o las instrucciones para la organización y el metabolismo del organismo específico. Las diferencias entre miembros de una especie pueden deberse a las mutaciones, o cambios heredables en la información genética. Las mutaciones son una fuente importante de variación genética. No todas las mutaciones son consideras malas: algunas pueden ser importantes para mostrar cambios en el color del cabello o los ojos por ejemplo. En ocasiones, los organismos heredan características que les permiten ser más aptos para su forma de vida. 

LOS ORGANISMOS VIVOS PRESENTAN ADAPTACIONES
Las adaptaciones son modificaciones que hacen que los organismos sean mas capaces de funcionar en un ambiente específico. Las adaptaciones no son intencionales pero ofrecen el marco de referencia para el cambio evolutivo. La evolución (del latín evolutio "desenvolvimiento") incluye la forma en que las poblacionesde organismos cambian a lo largo de muchas generaciones para volverse mas aptos para sus entornos. Todos los organismos vivos tienen la capacidad de evolucionar, y el proceso de evolución remodela de foma constante todas las especie del planeta, brindando a potencialmente una manera en que los organismos subsistan, a pesar del entorno cambiante.  

EVOLUCIÓN: EL CONCEPTO FUNDAMENTAL DE LA BIOLOGÍA
"Descendiente común con modificación" resume el proceso de la evolución, porque significa que conforme hay descendencia de ancestros comunes también se producen modificaciones que causan que los organismos se adapten a su ambiente. Charles Darwin llegó a la conclusión de que la selección natural es el proceso que hace posible la modificación, es decir, la adaptación.  

- Selección natural: Durante este proceso, algun aspecto del ambiente elige qué rasgos son mas adecuados para transmitirse a la siguiente generación. El agente selectivo puede ser abiótico (parte del ambiente físico, como la altitud), o biótico (un ser vivo que forma parte del entorno). Las mutaciones fomentan la selección natural porque introducen variaciones entre los miembros de una población. Los individuos de una población tienen el potencial para reproducirse, pero no todos los hacen con el mismo éxito. El obstaculo para la reproducción puede ser resultados de diversos factores, como la incapacidad para captar recursos, o bien, una incapacidad de algunos animales de patas cortas para escapar de ser devorados, ya que poseer patas largas podria salvarles la vida. Así, los organismos con rasgos ventajosos suelen producir mas descendencia que quienes carecen de ellos. De esta forma los organismos vivos cambian con el paso del tiempo, y esos cambios pasan de una generación a otra. Durante largos periodos, la introducción de rasgos nuevos y más ventajosos a la población pueden modificar de forma drástica una especie. La selección natural tiende a dar forma a una especie, de manera que se ajuste a su ambiente y a su estilo de vida, y es capaz de crear nuevas especies a partir de las existentes. El resultado final es la diversidad de vida clasificada en tres dominios. 

La selección natural favorece o desfavorece nuevos rasgos introducidos en una población mediante mutaciones. A lo largo de muchas generaciones, las fuerzas selectivas como la competencia, la depredación y el ambiente físico alteran la composición de una población, favoreciendo a aquellos más adecuados para el ambiente y el estilo de vida. 

 

 - Organización de la diversidad: Un árbol evolutivo muestra la ruta ascendente de la vida hacia un antepasado común. La evolución es el concepto unificador de la biología, ya que explica muchos asepctos de ella, incluyendo la forma como los organismos vivos surgieron de un solo ancestro. Ya que la vida es tan diversa, resulta útil agrupar a los organismos en categorías. La taxonomía (del griego tasso "ordenar", y nomos "reglas") es la disciplina que se encarga de identificar y agrupar los organismos de acuerdo con ciertas reglas. La sistemática es el estudio de las relaciones evolutivas entre organismos. Los especialistas en sistemática utilizan con frecuencia la tecnología del ADN para revisar la información actual y descubrir relaciones entre organismos antes desconocidas. 
Varias de la categorías de clasificación básica, o categorías taxonómicas, que van desde lo general hacia lo particular son: especie, genero, familia, orden, clase, phyllum (filo), reino y dominio.

                                                                                            Niveles de clasificación (ejemplos)


La categoría menos incluyente, la especie (del latín species "modelo, tipo") se define como un grupo de individuos que pueden reproducirse entre sí. Cada categoría de clasificación sucesiva por arriba de una especie incluye más tipos de organismos que la anterior. Las especies dentro de un genero comparten muchas características específicas y están más estrechamente relacionadas; en tanto que las especies ubicadas en el mismo reino comparten sólo características generales. Las especies pertenecientes a diferentes dominios guardan la relación más distante. 

Dominio

Hay tres dominios: Bacteria, Archaea y Eukarya (a partir de la evidencia bioquímica actual). Tanto el dominio Bacteria como el Archaea podrían haber evolucionado del primer ancestro común, en un momento donde la vida comenzó. Estos dos dominios incluyen a los procariotas, quienes carecen de un núcleo delimitado por una membrana, que si se encuentra en los eucariotas, pertenecientes al dominio Eukarya. No obstante, las arqueas organizan su ADN de forma diferente a las bacterias, y sus paredes y sus membranas celulares son químicamente mas similares a los eucariotas que a las bacterias. Siendo así, que el dominio Eukarya se separó de la linea de descendencia de las arqueas. 

                                                                                                 Árbol evolutivo de la vida     

Los procariotas tiene una estructura sencilla pero metabolicamente compleja. 
Las arqueas (del griego archae; que significa "antiguo") pueden vivir en ambientes acuáticos que carecen de oxígeno o que son demasiados salados, calientes o ácidos para la mayoría de los demás organismos. Son las formas menos evolucionadas de vida. 



Las bacterias estan adaptadas de manera muy diversa para vivir casi en cualquier lugar: el agua, la tierra y la atmósfera, así como en nuestro organismo piel, boca o intestino grueso.   


Los protistas comprenden un reino muy diverso de organismos, los cuales van desde formas unicelulares hasta unas pluricelulares. Los protistas comunes incluyen las algas, los protozoarios (o protozoos) y los hongos acuáticos. 



                                                     Las plantas (reino Plantae) son organismos pluricelulares fotosintéticos.




Los hongos (reino Fungi) se encuentran los conocidos mohos y hongos, que junto con las bacterias, ayudan a descomponer los organismos muertos.
 



                      Los animales (reino Animalia) son organismos pluricelulares que deben ingerir y procesar su alimento. 

El desarrollo de técnicas mejoradas para analizar el ADN de los organismos sugiere que no todos los protistas comparten el mismo linaje evolutivo, lo cual significa que la evolución de las eucariotasse realizó a lo largo de varias rutas.
 
Nombre científico
La nomenclatura binomial se utiliza para asignar a cada organismo vivo un nombre de dos terminos llamado nombre científico. Por ejemplo, el nombre del perro común Canis lupus. La primera palabra corresponde al genero, y la segunda es la designación de cada especie (epíteto específico) dentro de un genero. El genero puede abreviarse (por ejemplo, C. lupus) y, si la especie no se ha encontrado aún, podría indicarse solamente con una abreviación generica (por ejemplo, Canis sp.). Los biólogos suelen utilizar con frecuencia y universalmente, los nombres científicospara evitar confusiones. Los nombres comunes tienden a superponerse y a menudo se diferencian dependiendo de la localidad y del idioma de un país determinado. Aún así, los nombres científicos se basan en el latín. 

Los fundamentos de la biología se basan en la comprensión de los siguientes conceptos:

Células: Todos los seres vivos están formados por células, que son las unidades básicas de la vida. Las células pueden ser procariotas o eucariotas, dependiendo de si tienen o no núcleo.

 

Genética: La genética es el estudio de los genes y su transmisión de una generación a otra. Los genes contienen la información que determina las características de los organismos.

 

Evolución: La evolución es el proceso por el cual las especies cambian con el tiempo. La teoría de la evolución de Darwin propone que los organismos evolucionan a través de la selección natural, en la que los organismos mejor adaptados a su entorno tienen más éxito en la reproducción y la supervivencia.

 

Homeostasis: La homeostasis es el proceso por el cual los organismos mantienen un equilibrio interno estable. Los organismos tienen mecanismos para regular la temperatura, el pH, la concentración de nutrientes y otros factores internos.

 

Ecología: La ecología es el estudio de las relaciones entre los organismos y su entorno. Los organismos interactúan con otros organismos y con los factores abióticos (no vivos) de su entorno.

 

Biología molecular: La biología molecular es el estudio de la estructura y función de las moléculas que componen los organismos vivos, como el ADN, las proteínas y los carbohidratos.

 

Fisiología: La fisiología es el estudio de los procesos biológicos que ocurren dentro de los organismos, como la digestión, la respiración y la circulación.

 

Anatomía: La anatomía es el estudio de la estructura de los organismos, desde las células individuales hasta los sistemas de órganos completos.

 

Taxonomía: La taxonomía es la clasificación de los organismos en grupos basados en su similitud. La taxonomía moderna utiliza la información molecular y genética para clasificar los organismos de manera más precisa que la clasificación basada en la apariencia externa.

 

Biología aplicada: La biología aplicada se refiere al uso de los principios biológicos para resolver problemas prácticos. La biotecnología, la medicina y la conservación de la biodiversidad son áreas de la biología aplicada.

LOS DESAFÍOS QUE ENFRENTA LA CIENCIA

Las investigaciones científicas son la base de la mayoría de nuestros avances tecnológicos. Sin embargo, a pesar de los avances científicos y tecnológicos logrados, aún hay muchos desafíos que enfrenta la sociedad. Algunos de los desafíos son:

- Perdida de biodiversidad y del habitat
La biodiversidad es el número total y la abundancia relativa de especies, la variabilidad de sus genes, y los diferentes ecosistemas donde vivimos. Se estima que la biodiversidad de nuestro planeta ronda los 8.7 millones de especies (sin contar las bacterias), y, hasta ahora, se han identificado y nombrado aproximadamente solo 2.3 millones de ellas. La extinción es la muerte de una especie o de una categoría taxonómica de mayores dimensiones. Se estima que el 38% de todas las especies actuales, incluyendo la mayoria de primates, aves y anfibios, podrían estar en peligro de extinción antes de que concluya el siglo. En muchos casos, las extinciones están asociadas al cambio climático. La última extinción masiva ocurrió hace 65 millones  de años, y ocasionó que se extinguieran muchas especies vegetales y animales, incluyendo a los dinosaurios. 
Los dos ecosistemas mas diversos biológicamente - las selvas y los arrecifes de coral - son hogar de muchos organismos. Las copas de los arboles de las selvas tropicales, albergan una variedad de organismos, incluyendo orquideas, insectos y monos. Los arrecifes de coral, que se encuentran mar adentro frente a los continentes y las islas del ecuador, estan constituidos por esqueletos de carbonato de calcio de animales marinos llamados corales. Los arrecifes brindan un hábitat a muchos animales, incluyendo medusas, esponjas, caracoles, cangrejos, langostas, tortugas marinas, morenas, y millones de peces coloridos. Algunos arrecifes tienen una antiguedad cercana a los 50 millones de años: sin embargo, la actividad humana ha destruido cerca del 25% de todos los arrecifes coralinos del mundo, y degradado seriamente otro 30%. 
Los ecosistemas saludables del mundo nos han proporcionado alimento, farmacos y diversas materias primas. La destrucción de las selvas de sudamerica ha exterminado a muchas especies que podrían haber servido de base para obtener el siguiente medicamento, al tiempo que se ha disminuido la disponibilidad de diferentes tipos de madera. Los ciclos de la materia dependen del buen estado de los ecosistemas, y son la base para la mayor parte de nuestra existencia. 

- Brotes de enfermedades
En la última década, la gripe aviar (H51N1 y H7N9), la influenza porcina (H1N1), el sindrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) y el sindrome respiratorio agudo severo coronavirus tipo 2 (SARS-CoV-2, causante del COVID-19) han estado presente en la historia de la humanidad. Reciben el nombre de enfermedades emergentes porque son relativamente para los humanos. Esas enfermedades pueden ser producto del resultado a la exposición nueva o creciente de animales o de insectos que actuan como vectores de enfermedades. Los cambios en el comportamiento humano y el uso de tecnología también pueden generar nuevas enfermedades, como lo ocurrido con la aparicion del SARS que esta relacionado con el consumo de gatos exóticos en China, quienes a su vez se infectaron de virus transportados por murcielagos. Esta enfermedad se globalizó, es decir, fue transportada por todo el mundo, y es uno de los ejemplos de globalización de enfermedades que mas ha afectado a la humanidad junto al SARS-CoV 2. 
Algunos patogenos mutan y cambian de huéspedes, transfiriendose de las aves a los humanos, como es el caso de la influenza aviar. 
Las enfermedades que resurgen también son motivo de preocupación. La diferencia entre una enfermedad emergente a una resurgente, es que la resurgente suelen causar muchos problemas, como por ejemplo ocurre con el Ébola en África. Los científicos investigan no solo las causas de esas enfermedades (como los virus), sino también sus efectos en el cuerpo y los mecanismos mediante los cuales se transmiten. 

- Cambio climático
Se refiere a las modificaciones en los ciclos normales del clima en la tierra que podrían atribuirse a la actividad humana. El cambio climático se debe principalmente a un desequilibrio en el ciclo químico del elemento carbono. Normalmente, el carbono se recicla dentro de un ecosistema. Sin embargo, debido a las actividades humanas, se libera más a la atmósfera dióxido de carbono que el que se elimina. Actualmente, la cantidad de dióxido de carbono liberado a la atmósfera es de alrededor del doble de la cantidad que permanece en la atmósfera, donde la mayor parte se disuelve en los oceanos, lo cual incrementa la acidez de éstos. La mayor cantidad de dióxido de carbono (y de otros gases) en la atmósfera esta causando un aumento en la temperatura, fenómeno que se conoce como calentamiento global. Estos gases permiten que los rayos del sol pasen, pero absorben e irradian el calor de regreso a la tierra, un fenómeno llamado efecto invernadero.