Biologia prepa abierta

Autores:
William L. Smallwood
Edna R. Green
Asesores:
LaMont C. Cole
V.G. Dethier
Victor A. Greulach
Teru Hayashi
Ernst Mayr
Everett Mendelsohn
Publicaciones Cultural S.A.
Cuarta
Reimpresión
en Español
México D.F. 1975

III
Autores
William L. Smallwood, Profesor de Biología en Mountain Home High School de Mountain Home, en el
Estado de Idaho. El profesor Smallwood fue miembro del cuerpo consultivo del BSCS y, en el año de
1967, recibió el premio OBTA (Profesor de Biología Distinguido) que le otorgó la Asociación Nacional de
Profesores de Biología de los Estados Unidos de América.
Edna R. Green, Profesora de Biología en Philadelphia High School for Girls de Philadelphia, en el
Estado de Pennsylvania. También es Jefe del Departamento de Ciencias en esa escuela y fue profesora
de los cursos de biología difundidos por la estación de televisión WHYY de Philadelphia, en los Estados
Unidos de América.
© Terminantemente prohibida la reproducción total o parcial, tanto del texto como de fotografías e ilustraciones, sin
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IV
Prólogo
Es frecuente leer o hablar sobre la revolución
que se está realizando en el campo de la biología,
pero como en toda revolución siempre hay la
promesa de algo nuevo, en este caso, la promesa
será la "nueva" biología. De acuerdo con lo
anterior, se puede pensar que los biólogos
modernos son unos revolucionarios violentos,
dispuestos a eliminar la biología anteriormente
aceptada. Realmente, esta idea está muy lejos de
la verdad.
En biología no hay revolución. Esta ciencia
está basada todavía sobre determinados principios
o conceptos básicos establecidos, en su mayoría,
en el siglo pasado y algunos incluso mucho antes.
Entre los temas principales, como los
complementarios de la estructura y función, la
teoría celular, la evolución y la homeostasis, han
estado vigentes el tiempo suficiente para poder
ser considerados como una parte de cualquier
estudio biológico. Nadie está contra esos
conceptos, pero los temas más importantes del
siglo 20 – la continuidad genética y la
interdependencia del medio ambiente – han tenido
vigencia suficiente para poder ser llamados
"tradicionales", e incluso "clásicos".
El término "revolución" es adecuado cuando lo
usamos específicamente respecto a la biología
actual. Sin embargo, para evitar confusiones al
lector será conveniente hacer unas aclaraciones.
Actualmente todavía hay miles de biólogos que
continúan trabajando sobre una estructura más o
menos clásica sin que por eso dejen de adquirir
nuevos e importantes conocimientos. Con otros
términos, lo que sucede es que el ritmo de la
investigación biológica, en los últimos años, ha
permitido conocer mucho mejor la estructura y
función, la teoría de la evolución, la homeostasis y
la continuidad genética. Esta gran afluencia de
conocimientos nuevos tiende a hundirnos y
engañarnos, haciéndonos pensar que nuestra
propia ciencia ha llegado a un estado
revolucionario. Pero, como dijimos anteriormente,
en biología, no hay revolución. Lo que sucede es
que son los conocimientos los que crean y
continúan creando una revolución en el hombre,
en su sociedad y en el medio; es decir, cuando los
biólogos conocen mejor la homeostasis celular,
nos da la esperanza de llegar a la conquista del
cáncer y de otras enfermedades celulares y
todavía, ¿cuál será el impacto, si llegamos a
entender y controlar el proceso de
envejecimiento, o los procesos por los cuales un
código genético hereditario, pueda ser alterado
aumentando o suprimiendo algunos de los
materiales genéticos? Este tipo de conocimientos
sí causará una revolución de tanta magnitud, que
no alcanzamos a comprender. Esperamos y este
es el punto que recalca la presentación de este
libro de biología, que nuestros estudiantes vivirán
el proceso de esta revolución.
Nuestros comentarios expresan la idea de
nuestro pensamiento que desarrollamos en el
contenido de este libro. Los temas y elementos
clásicos, se tratan de una manera ligera, pero los
temas relacionados con la biología moderna,
siempre se desarrollan en perspectiva relacionada
con los temas clásicos, ya que éstos constituyen el
armazón básico del cual surgieron. No hacemos
apologías o justificaciones que dejen al estudiante
"colgando" – lo que se trata es de crearle un
sentimiento de inquietud, suficiente para
estimularle en el estudio de los principales temas
que hemos mencionado. De vez en cuando, se le
alienta, con el objeto de que pueda prever las
deducciones lógicas que pueden provocar
investigaciones posteriores. Es decir, este texto se
dirige a los estudiantes que vivirán los tiempos de
una revolución científica en el campo de la
biología y que ayudarán a la vez a producirla. Esta
será la primera vez – y tal vez la última – en la
que muchos de los estudiantes tendrán la
oportunidad de estudiar las "semillas" de las
cuales está germinando esta revolución inusitada.
Es relativamente fácil explicar el espíritu y la
filosofía de un libro. Pero resulta difícil expresar el
reconocimiento a todas las personas por la ayuda
prestada, ya que esta ayuda es una parte esencial
en la realización del texto. Indudablemente,
también nuestros maestros y nuestros profesores
colegas, han contribuído mucho más de lo que
ellos pueden suponer en la realización de este
esfuerzo. Para las siguientes personas que leyeron
y criticaron todos los aspectos del programa de
biología nuestra profunda gratitud.
Sr. James Francis
Cathedral High School
Springfield, Massachusetts
Sr. Gordon E. Peterson
San Marino High School
San Marino, California
Sr. Jerry L. Tucker
Mountain Home High School
Mountain Home, Idaho

V
Sr. Thomas Woudenberg
Columbia High School
Maplewood, New Jersey
Además de los consultores, sobre todo para el
programa, las siguientes personas han leído y
criticado el manuscrito y también son
merecedoras de nuestra profunda gratitud: Sra.
Julia J. Beniamino, del Departamento de
Educación de Río Piedras, Puerto Rico; Dr. Jerry
Davis, Hofstra University, Hempstead, New York;
Dr. Phillip R. Fordyce, The Florida State University,
Tallahassee, Florida; Dr. Gladys Kleinman, Hunter
College, New York, New York; Sra. Wilma Shields,
North Quincy High School, Quincy, Massachusetts.
Damos gracias especialmente a los seis
consultores, quienes con gran paciencia y
fortaleza de ánimo, leyeron el material y lo
valorizaron con esmerados comentarios, en cada
una de sus diferentes especialidades. Estos
consultores y sus campos especializados son:
Dr. LaMont C. Cole
(Ecología)
Cornell University
Dr. V.G. Dethier
(Fisiología y Comportamiento Animal)
Princeton University
Dr. Victor A. Greulach
(Botánica)
University of Northern Carolina
Dr. Teru Hayashi
(Fisiología y Bioquímica Celular)
Columbia University
Dr. Ernst Mayr
(Evolución y Taxonomía)
Harvard University
Dr. Everett Mendelsohn
(Historia de la Ciencia)
Harvard University
Estamos especialmente agradecidos por su
ayuda. Si todavía existen errores y puntos de
vista equivocados en el texto, no se debe más que
a nuestras fallas al incorporar sus comentarios.
Finalmente, debemos nuestro reconocimiento
a los dos editores, que trabajaron tan
diligentemente en este proyecto. El Sr. Hugh
McCarthy editor del proyecto, que fue un modelo
de paciencia, perseverancia y buen sentido en
todo momento y el Sr. Aaron Klein que contribuyó
grandemente al desarrollo del programa de
laboratorio.
Esperamos que este texto sea de utilidad en
la educación de los estudiantes de biología de
Preparatoria. Los comentarios de maestros y
alumnos, así como también las sugerencias que
nos puedan hacer, representarán una
extraordinaria ayuda en la preparación de
ediciones futuras, sinceramente solicitamos su
ayuda.
William L. Smallwood
Edna R. Green

VI
Contenido
Prólogo IV
Parte I La vida: Tres modelos básicos 1
Unidad Uno Modelos de estructura 3
Capítulo 1 Primeras investigaciones sobre estructura 4
Capítulo 2 La estructura de la célula 20
Capítulo 3 Las moléculas de la vida 36
Capítulo 4 Los organismos y su medio ambiente 50
Unidad Dos Modelos de función 59
Capítulo 5 Energía y organismos 60
Capítulo 6 Moléculas maestras controlan la célula 73
Capítulo 7 La vida se reproduce 91
Unidad Tres Modelos de cambios 103
Capítulo 8 Evidencias de transformación 104
Capítulo 9 Darwin y la selección natural 115
Capítulo 10 Evolución: Una perspectiva moderna 127
Capítulo 11 El orden salió del caos 140
Ensayo gráfico: Un Sistema moderno de clasificación 150
Parte II Modelos de estructuras y función en los organismos 175
Unidad Cuatro La vida en sus formas más simples 177
Capítulo 12 El umbral de la vida 178
Capítulo 13 La vida en las células más simples 190
Capítulo 14 Los organismos simples se reproducen 204
Unidad Cinco Animales y plantas: Conservación del individuo 215

VII
Capítulo 15 Modelos de digestión 216
Capítulo 16 Transporte en los animales 231
Capítulo 17 Transporte en las plantas 240
Capítulo 18 Sistemas para el intercambio de gases 246
Unidad Seis Plantas y animales: Regulación interna del individuo 257
Capítulo 19 Estabilidad interna del organismo 258
Capítulo 20 Hormonas y control celular 267
Capítulo 21 Los nervios controlan las células 280
Unidad Siete Plantas y animales: Reproducción de individuos 293
Capítulo 22 Modelos de reproducción y desarrollo: Plantas 294
Capítulo 23 Modelos de reproducción y desarrollo: Animales 308
Capítulo 24 Herencia y nuevos individuos 323
Capítulo 25 Genes en la población 342
Parte III Modelos de interacción entre los organismos y el medio 354
Unidad Ocho Plantas y animales: Modelos de interacción 356
Capítulo 26 Cómo reciben la información los animales 357
Capítulo 27 Comunicación animal 367
Capítulo 28 Modelos de comportamiento 378
Capítulo 29 La trama de la vida 387
Unidad Nueve El hombre: Pasado, presente y futuro 399
Capítulo 30 El hombre primitivo 400
Capítulo 31 El hombre moderno y su medio ambiente 413
Glosario 424

1
Biología
Parte I
La Vida: Tres Modelos Básicos
La biología es la rama de la ciencia dedicada al estudio de la vida y, como todas las ciencias, se
desarrolla y amplía por el esfuerzo constante del hombre para comprender la naturaleza. La
investigación sobre los seres vivos empieza con bases formales, aproximadamente, desde hace unos
dos mil trescientos años. Su progreso ha sido lento, pero su desarrollo ha sido tan importante que,
actualmente, es difícil abarcarlo todo. Ahora, en este último tercio del siglo 20, debido a los esfuerzos
realizados por los biólogos, sus resultados llegan a un gran clímax. Algunos de los secretos de la vida,
más difíciles de aclarar, están en el umbral de ser revelados, hechos que serán la admiración tanto de
los científicos como de los legos en la materia.
Por lo expuesto anteriormente, es fácil y natural que el estudiante de biología desee y espere una
respuesta aclaratoria a estas tres preguntas: (1) Actualmente, ¿qué es lo que los biólogos conocen

2
acerca de la vida? (2) ¿Cómo descubrieron esta información? (3) ¿Qué les falta todavía por descubrir,
acerca de la vida? De una manera general, esas tres preguntas han sido la base para que los autores
presentaran y desarrollaran el material de este libro. Esta presentación supone un cambio total en los
métodos que fueron adoptados, cuando sus padres estudiaron biología. Durante muchos años, los
estudiantes de biología han recibido la información que contestaba, solamente, la primera pregunta.
Actualmente, ¿qué es lo que los biólogos conocen acerca de la vida? Generalmente, era la de “Dar al
estudiante todos los hechos, diciéndole cómo fueron descubiertos pero sin crearles preocupación alguna
acerca de lo que nosotros desconocemos, puesto que el estudiante ya tiene bastante para preocuparse
con sólo aprender lo que actualmente sabemos”.
Esta mentalidad pudo haber sido adecuada hace 20 ó 30 años, pero ahora ya se considera
completamente superada para el estudiante de hoy. Nosotros mismos, como maestros de biología,
notamos que los estudiantes quieren algo más que los hechos puros de la biología, puesto que desean
saber no los hechos en sí sino cómo fueron obtenidos. Tampoco les preocupa mucho saber que todavía
los biólogos tienen mucho por descubrir. Vamos a señalar unas palabras típicas de un estudiante
cuando dice: “Ciertamente, sería una lástima pensar que puede ser muy poco lo que nos dejan por
descubrir en los próximos años”.
Los hechos de la biología, es decir, lo que los biólogos han aprendido acerca de la vida, forman la
mayor parte del material que vamos a estudiar en este año. Veremos cómo la acumulación de esos
conocimientos puede servir de base para la organización de nuestros estudios y que uno de los
descubrimientos biológicos más importantes es, en todas las formas de vida, la existencia de la
“unidad”. Por unidad, los biólogos quieren decir que todos los organismos vivos tienen semejanzas
básicas. Este descubrimiento es relativamente nuevo puesto que los años anteriores al siglo 20, los
biólogos estuvieron más inclinados a observar y estudiar las divergencias que las semejanzas que
existen entre los organismos. Así, cuando comparaban dos organismos, por ejemplo, una mariposa con
una margarita, el estudiante estaba mejor dispuesto para nombrar las diferencias que las semejanzas
que existen entre ellas.
La unidad en el mundo viviente no es tan evidente como su diversidad; por eso, hemos
desarrollado este libro fundamentalmente para mostrar una clara visión de la unidad. En la Parte I se
estudiarán, esencialmente, los tres hechos fundamentales de la unidad. Sabemos, ahora, que toda la
vida se desarrolla dentro de una misma organización estructural básica y también sabemos que toda
vida efectúa las mismas funciones básicas, a la vez que está sujeta a fuerzas que han causado y
continúan causando, cambios en sus estructuras y función. Así, un estudio de esos tres hechos
fundamentales – estructura, función, cambio – forman las bases para una introducción al estudio de la
vida.
Todavía otro comentario es apropiado en esta introducción: El de que la biología es una ciencia
muy dinámica. De la misma manera que leemos estas palabras, miles de biólogos idean métodos y
buscan nuevas y mejores respuestas a muchos de los problemas que discutiremos en el curso del libro.
Sustituir ideas viejas y crear otras nuevas, es una forma excitante en la vida de la investigación
científica, esperando que todos compartiremos esta emoción cuando encontremos que hay nuevas y
mejores respuestas para los problemas que aquí estudiaremos y quién sabe si usted mismo investigará
algunos de ellos.

Primeras Investigaciones sobre Estructura4
Un panal de abejas, un ejemplo de estructura biológica.
“El objeto, en la interpretación de la biología, que a mí,
particularmente, me gusta darle importancia, es: Que para
comprender a los organismos se debe interpretar su organización”. 1
George Gaylord Simpson
Capítulo 1
Primeras Investigaciones sobre Estructura
Dos mil años, es un tiempo muy largo para trabajar en un problema, con todo, el hombre
ha necesitado un tiempo todavía más largo para descubrir los elementos de construcción
que tiene en común con otros organismos. La mayor parte de ellos tiene la misma unidad
básica estructural – la célula, que es el único enfoque que daremos en este capítulo, para
este descubrimiento tan importante. El camino ha sido largo y han transcurrido siglos sin
que se hiciera progreso alguno. En realidad, fue un camino tortuoso en el que a veces se
regresaba al punto de partida. Tuvo muchas bifurcaciones, como las ramas de los árboles, que
aportaron nuevos conocimientos y ampliaron su horizonte.
Primeros Estudios del Cuerpo
El estudio de la estructura de los organismos se llama Anatomía y no hay duda de que el hombre
siempre debe haber tenido interés en conocer su propio organismo; primero, por la constante
dependencia de su propio organismo; sus alimentos, vestidos y utensilios. Las pieles fueron usadas
como vestido; los tejidos musculares como alimento; los huesos como instrumento y las grasas como
luz y calor. Así, un conocimiento básico de la estructura animal ayudó al hombre a hacer un mejor uso
de los animales que mataba.
1-1 El estudio de la anatomía humana es de lento desarrollo. Parece razonable creer que el
hombre tuvo interés en la estructura de su propio cuerpo, sin embargo, existen evidencias de que no

fue hasta unos 500 años a. de C. cuando empezó a investigar y descubrir la estructura interna del
cuerpo humano. ¿A qué se debió todo ese tiempo de retraso para que el hombre empezara a estudiar
su propio cuerpo? La respuesta nos la dan las sociedades primitivas que existen todavía.
¿Cuáles son las actitudes que adoptan hoy
los pueblos primitivos respecto del cuerpo
humano muerto? ¿Sabían mucho de su
estructura? Aunque se pueden suponer las
respuestas, no sería, seguramente, una buena
idea ir a un pueblo primitivo para dialogar
respecto del cuerpo de alguno de sus
conciudadanos que acabara de morir. La mayor
parte de los pueblos primitivos, e incluso de otros
que no lo son, tienen su propio sentido respecto
de la muerte de una persona. Muchos creen que
es absolutamente necesario que el muerto
permanezca intacto, si se quiere que tenga
después una buena vida (véase Fig. 1.1). Esos
profundos sentimientos fueron y son todavía,
mantenidos y perpetuados por actitudes de
carácter ancestral o religioso de su propia
sociedad.
A causa de las supersticiones y presiones de
su ambiente social, en la mayoría de las
sociedades primitivas pocos de sus miembros
osaron pensar en la disección del cuerpo humano. Pero en algunos casos era posible la disección. Si el
muerto era un asesino, un ladrón o un enemigo procedente de otra sociedad, el cuerpo podría ser
entregado para este propósito.
¿Podríamos comparar esas actitudes con las de las antiguas sociedades? La historia sugiere que
puede ser factible, ya que por cientos de generaciones las gentes supersticiosas crearon entes malos y
demonios que se empleaban para amenazar a los que querían alterar la estructura de los muertos. Los
sacerdotes paganos y los hombres de medicina estuvieron siempre presentes para mantener esas
supersticiones. Sólo los cuerpos de animales condenados en las antiguas sociedades humanas pudieron
ser utilizados por los anatomistas para sus estudios.
1-2 El hombre puede entender la naturaleza. ¿Cuáles fueron los motivos que impulsaron al hombre
a romper con la tradición y empezar el estudio de la anatomía humana? La respuesta será realmente
significativa cuando se conozca cómo los antiguos veían la naturaleza. Ellos creían que los fenómenos
naturales habían de ser interpretados y controlados solamente por seres sobrenaturales. Con esta
mentalidad, había muy pocas posibilidades para que las personas se dedicaran al estudio de los
procesos naturales. ¿Por qué estudiar el movimiento del Sol, si se mueve a capricho de algún dios que
viaja a su lado en una carroza blanca? ¿Para qué estudiar la respiración humana si con el soplo de un
dios colérico puede ser controlada o parada? Los antiguos estaban más interesados en agradar a sus
dioses que a desafiarlos, ya que creían que con sólo tratar de explicarse los fenómenos naturales podía
parecer un reto a la divinidad.
Alrededor de 500 años a. de C., en algunos centros de enseñanza de Grecia empezaba a
introducirse una mentalidad diferente. Los maestros influían sobre los estudiantes para que tuvieran
otra manera de ver la naturaleza. Esos maestros decían que los fenómenos naturales no eran para que
sólo dios los entendiera. Insistían en que las causas naturales eran las responsables de todos los
fenómenos de la naturaleza y pensaban que el hombre los podía comprender si dedicaba su mente, de
manera lógica y sistemática, al estudio de cada fenómeno.
Los maestros de esa nueva filosofía llegaron a ser conocidos como los filósofos naturalistas. Su
mundo natural, no era dirigido por un capricho caótico de algún dios colérico o feliz. Creían que en la
naturaleza había un cierto orden y se preguntaban cuál sería el gran sistema ordenado que explicara
todos los procesos naturales. Los mismos discípulos de esos filósofos naturalistas llegaron a ser unos
Figura 1.1 Diferentes tribus de indios de Norteamérica practicaron en los
entierros costumbres muy diferentes. Los cuerpos de estos indios Sioux,
primero eran cuidadosamente pintados y envueltos; después, eran
puestos en plataformas en los árboles y, finalmente, recubrían los huesos
y eran enterrados. En esta forma, ¿qué oportunidad podían tener los
anatomistas para obtener el permiso para la disección de esos cuerpos?

maestros entusiastas, pero lo más importante fue que tanto maestros como estudiantes comenzaron a
poner en práctica sus nuevas ideas.
¿Esta nueva filosofía trajo consigo una mejor comprensión de la naturaleza? ¿Fue éste, realmente,
el principio de la ciencia? Tal vez se pueda juzgar, después que se examinen algunos resultados. Entre
esos filósofos, el más famoso fue Aristóteles (384-322 a. de C.).
Aristóteles. Este gran filósofo naturalista nació en el norte de Grecia en 384 a. de C.
y se trasladó a Atenas e los 17 años. Atenas era el centro cultural e intelectual del
mundo. Aristóteles estudió durante 20 años y gran parte de ese tiempo lo hizo bajo la
dirección del gran maestro y filósofo Platón. Después de la muerte de Platón,
Aristóteles comenzó sus propias investigaciones sobre los fenómenos naturales.
Durante siete años trabajó como tutor de un príncipe en Pella. Posteriormente, ese
príncipe llegó a ser el conquistador del mundo, Alejandro Magno.
Aristóteles hizo numerosas anotaciones sobre sus investigaciones de los
organismos. Más tarde, amplió su campo de investigación para incluir los fenómenos
que ahora relacionamos con la física.
1-3 Métodos y resultados de Aristóteles. Las investigaciones de Aristóteles, sobre los organismos
vivos, fueron bastante amplias. Durante sus investigaciones reveló grandes dotes de observador, así
como una inteligencia extraordinaria. Tuvo gran interés en conocer la estructura de los organismos,
sobre todo la de los animales. En uno de sus mejores trabajos, Historia de los animales, dio a conocer,
con mucha claridad, en la introducción, los métodos de investigación de los filósofos naturalistas.
Aristóteles indicó sus puntos de vista y explicó:
Nosotros debemos tener una idea clara de cómo debemos llevar a cabo nuestras
investigaciones… Debemos empezar con el trabajo de la naturaleza para seguir el plan
adoptado por los matemáticos en sus demostraciones astronómicas; después, considerar el
fenómeno presentado por animales y sus diversas partes y tratar en consecuencia las causas
y las razones del porqué o ¿es que debemos seguir algún otro método?... Parece que el
mejor método que debemos seguir es el antes mencionado y principiar con los fenómenos
presentados por cada grupo de animales y cuando lo hayamos hecho, continuar con el
ordenamiento de las causas de dichos fenómenos…2
La estrategia de Aristóteles es evidente. Una vez que las partes de un animal sean bien conocidas,
así como sus relaciones con el resto del animal, el investigador estará en condiciones de comprender la
función que desempeñan.
¿Qué clase de resultados produjo este método de investigación de Aristóteles? Mencionemos
algunos ejemplos con la descripción del cerebro, tomada de su libro Historia de los animales:
Tenemos, en primer lugar, el cerebro que descansa en la parte anterior de la cabeza y su
contenido es de la misma manera en todos los animales que poseen tal cerebro.
Comparando el tamaño del cerebro humano con el de los animales, vemos que el del
hombre es mayor y más húmedo. El cerebro está cubierto por dos membranas: La más dura
se encuentra más próxima al hueso del cráneo y la otra, la interna, que rodea al propio
cerebro, es más fina. En todos los casos el cerebro es bilateral. En la parte posterior, a la
derecha, está localizado el cerebelo que difiere, por su forma, del cerebro, como podemos
ver y tocar. 3
Las observaciones de Aristóteles no fueron totalmente exactas, aunque es evidente que había
examinado y seccionado cerebros de varios animales. Consideremos ahora cómo aplicó el razonamiento
para aplicar sus observaciones:
De todos los animales, el hombre es el que tiene el cerebro mayor, en relación con su
tamaño y aun el cerebro del hombre es mayor que el de la mujer. Esto se debe a que la
zona de los pulmones y corazón es más caliente y rica en sangre en el hombre comparada
con la de cualquier otro animal e incluso, también, si lo comparamos con el de la mujer.
Esto explica porqué el hombre es el único animal erecto. El calor supera cualquier inclinación
opuesta haciendo que el crecimiento se efectúe sobres su propia dirección… Es como un
contrapeso por el calor excesivo que hay en el cerebro del hombre, esa abundante fluidez y
tibieza…4

El método de investigación de Aristóteles.
Paso 1: Observar cuidadosamente.
Paso 2: Describir claramente.
Resultados: De los pasos anteriores se puede deducir una información valiosa, que depende de la
experiencia y entusiasmo del investigador.
Paso 3: Sujetar la observación al sistema riguroso del pensamiento lógico. Si el resultado es
lógico, entonces será verdadero.
Resultados: Este paso produce muchas explicaciones razonables y lógicas, que dependen de la
imaginación del investigador. Sin embargo, no existe alguna forma de saber si los resultados son
exactos. La información que se obtiene de este paso raras veces se puede emplear para proseguir
la investigación.
¿Qué piensa del método de investigación de Aristóteles? ¿Qué valor tienen sus resultados? Hizo
suposiciones que no trató de mejorar. Basó todo su razonamiento en suposiciones. Veremos otros
ejemplos de cómo Aristóteles aplicó su método de investigación en la estructura y función del corazón:
El corazón es hueco y sirve para recibir la sangre, pero sus paredes son gruesas, lo cual le
sirve para proteger la fuente de calor.
Además, los signos de aflicción y de placer y todas las demás sensaciones, tienen su fuente
en el corazón, encontrando aquí sus últimas terminaciones.
Está en la parte anterior del cuerpo y atrás del pecho, con el objeto de evitar que sea
enfriado… En todos los animales, incluso en el hombre, el corazón se encuentra colocado en
la parte central de la región pectoral; sólo que en el hombre se encuentra ligeramente al
lado izquierdo para que pueda contrabalancear el enfriamiento de ese lado. En el hombre, el
lado izquierdo es más frío que el lado derecho, a diferencia de cualquier otro animal. 5
Desde nuestro punto de vista, podemos considerar, por
lo menos, dos contribuciones significativas de Aristóteles y de
otros filósofos naturalistas, dentro de la biología. Estos
hombres demostraron que los fenómenos naturales son
dignos de investigarse con interés. Varias causas naturales
fueron descubiertas por procesos naturales y, por
consiguiente, creció el espíritu de investigación.
Así, los procesos de investigación sobre los fenómenos
naturales surgieron para iniciar el desarrollo de una ciencia
que actualmente tiene un gran esplendor.
Una segunda contribución de esos filósofos fue su
método de investigación que produjo excelentes resultados.
Algunos de ellos han demostrado ser tan exactos que, aún en
la actualidad, conservan su gran valor. Muchos fueron
inexactos como, por ejemplo, la teoría de Aristóteles de que
el cerebro era el órgano encargado de enfriar la sangre.
1-4 Los filósofos romanos no fueron naturalistas.
Después de la muerte de Aristóteles, los estudios anatómicos
más relevantes se realizaron en Alejandría, la ciudad egipcia
fundada por Alejandro Magno, su famoso discípulo. De los
300 a los 150 a. de C., los estudios de anatomía adquirieron
bases muy sólidas, debido, sin duda alguna, a las disecciones del cuerpo humano. Este fue el primer
lugar en la historia, donde se permitió la investigación de esa forma. Durante ese período, los
anatomistas hicieron varias contribuciones importantes. Lamentablemente, esta atmósfera de
entusiasmo por la investigación no duró, debido a que cuando llegaron los romanos a esa ciudad, en el
año 30 a. de C. todas las disecciones del cuerpo humano tuvieron que hacerse, probablemente, en
forma clandestina.
Figura 1.2 La biblioteca de Alejandría atrajo a estudiantes
de todas partes del viejo mundo. Un rollo o volumen,
contenía menos material que un libro moderno. Se cree
que la biblioteca de Alejandría llegó a tener unos 700 000
volúmenes.

Los romanos fueron los que tuvieron una influencia directa e importante sobre el espíritu de
investigación, durante los 200 años siguientes. Su imperio fue grande y poderoso. Sus gobernantes
fueron activos, agresivos y ambiciosos. Además de crear un imperio, construyeron carreteras,
acueductos y grandes coliseos. Los romanos eran gente práctica, de ahí que todas sus obras fueron
cosas prácticas. No pensaban de la misma manera que los griegos. Por eso, durante el imperio romano,
no floreció ningún gran centro de enseñanza como los de Atenas y Alejandría. Lo mismo que en otros
tipos de investigación, el estudio de la anatomía fue prácticamente descartado. Si sobrevivió y pudo
hacer algunos progresos durante ese período, se puede explicar por el hecho de que la anatomía fue
considerada como un estudio práctico. Los practicantes de medicina la usaron para conocer algo sobre
la estructura del cuerpo humano. Estos mismos hombres también la encontraron útil para adquirir
conocimientos sobre la estructura de las plantas – por lo menos de las plantas utilizadas en la
preparación de medicinas.
Repaso
1. ¿Cómo veían los antiguos los acontecimientos naturales?
2. ¿Qué querían hacer los filósofos naturalistas?
3. Cite alguna de las suposiciones de Aristóteles, dando un ejemplo.
4. ¿Qué sucedió con el estudio de la anatomía, después de la conquista de Alejandría?
5. ¿Por qué se interesaron en la estructura de las plantas, muchos de los médicos de la
antigüedad?
El Nacimiento de la Anatomía Moderna
Uno de los primeros anatomistas humanos que adquirió gran fama y reconocimiento fue el médico
griego Galeno (130-200 d. de C.) que se estableció, después, en Roma. Sus investigaciones y escritos
le proporcionaron una fama extraordinaria, considerándole como una autoridad en estudios de
anatomía humana, por más de 1,300 años. Es un hecho digno de mencionarse, cuando se conoce, la
manera de cómo realizaba sus investigaciones. Nunca empleó la disección del cuero humano, puesto
que esa práctica estaba prohibida, pero las hizo con otros animales. Fue un pequeño mono el que
proporcionó a Galeno muchos de sus conocimientos sobre el cuerpo humano (véase Fig. 1.3a y 1.3b).
Tal vez se sorprenderá saber porqué las investigaciones de
Galeno perduraron tantos años. Los estudiantes de Historia
también se han sorprendido. Existen varios hechos, no
descubiertos, que ayudan a explicar la gran influencia de
Galeno: Primero, porque los conocimientos de Galeno, sobre la
anatomía del cuerpo humano, no estuvieron basados
completamente en sus propias investigaciones. Los escritos de
Aristóteles y de otros filósofos griegos fueron utilizados por él.
Mucho más importante para Galeno fueron las enseñanzas
recibidas en Alejandría donde se habían practicado y descrito las
disecciones; segundo, porque la anatomía del mono bárbaro, la
especie que empleó Galeno para sus investigaciones, es muy
semejante a la del hombre principalmente en los músculos. Para
los que nunca han hecho una disección cuidadosa del cuerpo
humano, la mayoría de las descripciones de Galeno podrían
parecer como correctas.
1-5 Roma invadida por los bárbaros. Para comprender la
reputación posterior de Galeno, es necesario seguir de cerca el
curso general de los acontecimientos europeos después de su
muerte. Gradualmente fue declinando el poder y la influencia del Imperio Romano hasta que, al fin, fue
invadido por los bárbaros del norte y del este europeo. Muchos libros y manuscritos se perdieron o
fueron destruídos por los invasores; algunos pudieron ser conservados y copiados por los monjes y
otros los salvaron los musulmanes y los tradujeron al árabe. Para la mayor parte de Europa, los años
comprendidos entre los 400 y los 1000 d. de C. han sido descritos como una época caótica.
Figura 1.3a Mono bárbaro
que aún se encuentra en
Gibraltar. Los textos de
anatomía de Galeno, que
estuvieron basados en la
disección de este tipo de
mono, tuvieron muchos
errores que perduraron por
más de mil años.
Figura 1.3b Este
dibujo de un
esqueleto humano
del siglo 12 se basó
en la disección del
mono bárbaro. Aún
éste está lejos de ser
correcto.

Por los años de 1100, comenzó otra vez el brillo de una nueva luz en las
ciencias. Los musulmanes la llevaron a España y Sicilia y los eruditos
cristianos empezaron a recibir las traducciones árabes de los escritos
clásicos griegos y romanos. Para ellos significó descubrir un tesoro enterrado
y fueron realmente sorprendidos por el acopio de conocimientos que se
podían revelar, una vez se hubieran traducido estos escritos. Aunque fue un
gran estímulo, los hombres de ciencia no lograron grandes progresos con las
traducciones árabes. Entre otras razones, porque existían muchos
problemas, uno de ellos era el escaso número de estudiantes capaces de
traducir del árabe al latín (véase Fig. 1.4). Estas traducciones contenían
muchos errores y como aún no se podían imprimir, cada copia debía ser
manuscrita.
1-6 Renacimiento del espíritu de investigación. Además de la
influencia ejercida por los eruditos cristianos, hubo otros motivos que
inspiraron al hombre a buscar un mejor conocimiento de la naturaleza. A
principios de 1286, se empezaron a realizar disecciones post-mortem. Esos
trabajos fueron hechos por médicos con el propósito de saber el porqué de la
muerte entre sus pacientes. Aunque en aquel tiempo los médicos no
conocían bien la estructura normal del cuerpo humano, pensaban que por medio de estos exámenes se
podían descubrir algunas anormalidades.
A principios del siglo 14 aumentó el interés por el estudio práctico del cuerpo
humano. Algunas escuelas italianas de medicina exigían a sus alumnos que estudiaran
anatomía humana. No se sabe bien lo que llegaron a aprender, aunque se supone que
el profesor leía en voz alta una traducción de Galeno o de algún otro anatomista
“resucitado”, mientras los discípulos escuchaban (véase Fig. 1.5). Es posible que se
efectuara alguna disección, con objeto de ilustrar la lectura del profesor pero,
normalmente, ni profesores ni estudiantes las llevaban a cabo. Se consideraba más
digno que los maestros leyeran su texto y que fueran los barberos los que hicieran la
disección o bien, otra persona que no ejerciera como médico. En aquella época los
barberos desempeñaban el doble papel de dentista y cirujano.
Pocos profesores escribieron textos nuevos e hicieron observaciones a los de
Galeno. Por eso, la mayor parte de los errores se conservaron. Muchos anatomistas
hacían las disecciones sin el menor cuidado y con medo de arriesgar su prestigio
profesional al tratar de cambiar las ideas de Galeno. Además, las disecciones tenían
que hacerse rápidamente, debido a que no había medios para preservar los cadáveres.
1-7 Los esbozos del cuerpo, de Da Vinci. Hubo otras causas que animaron el
estudio de la anatomía. Durante el siglo 15, un buen número de artistas italianos
mostraron cada día más y más realismo al pintar aspectos de la naturaleza; esto
supuso que tenían que conocer algo respecto de la estructura de los organismos. Los
músculos superficiales del hombre fuero objetos de estudio. Uno de los artistas más famosos de esa
época, Leonardo Da Vinci, hizo profundos estudios de anatomía. Realizo disecciones muy detalladas e
hizo muchos dibujos exactos sobre la estructura del cuerpo. Da Vinci, también hizo estudios del
funcionamiento de varios órganos. Los resultados obtenidos en esos estudios fueron tan precisos, que
pudieron haber tenido una gran influencia en los estudios de biología. Sin embargo, tuvieron poca
trascendencia debido a que Da Vinci los guardó en su diario, el cual se publicó mucho después de su
muerte (véase Fig. 1.6).
Figura 1.4 Galeno escribió en griego.
Avicenna, escritor árabe tradujo el
libro de Galeno al árabe. Aquí se
muestran dos hojas del libro de
Avicenna. El Canon de la Medicina. En
el siglo 12, el libro fue traducido al
latín. ¿Le gustaría ser tratado por un
médico que se hubiera capacitado con
este texto?
Figura 1.5 En el siglo 15,
un profesor hablaba desde
cierta altura. Un barbero
hacía una disección. Este
grabado, en madera,
aparecía en una página de
un libro de anatomía
publicado en 1847.

Al principio del siglo 16, hubo dos corrientes opuestas que influyeron
en el estudio de la anatomía. Los escritos originales de Galeno, que aún
se utilizaban con la reciente invención de la imprenta hizo posible la
distribución más amplia de sus trabajos. En las escuelas de medicina de
Francia e Italia se seguía enseñando anatomía con esos “textos
modernos”. A Galeno se le consideraba todavía una autoridad en la
materia. Su “anatomía” era explicada por los profesores, mientras que
los barberos ocasionalmente realizaban algunas disecciones para los
estudiantes.
1-8 Estudio del cuerpo por Vesalius. La otra corriente fue traída por
el joven anatomista Vesalius, nacido en Bélgica. Vesalius se trasladó a
Francia a la edad de 18 años para empezar sus estudios de medicina.
Diez años después publicó sus textos de anatomía, que vieron a crear
una revolución en el estudio y la enseñanza de esta materia. Esto le creó
dificultades, debido a su carácter y a su personalidad, que eran
indudablemente diferentes de los de otros elementos de la escuela de
medicina, de su época. ¿Cuál era la diferencia?
Sus propios escritos revelaban mejor la naturaleza humana.
Consideremos lo que se describe de una de sus experiencias de
investigación, en un ejemplar que pudo estudiar. Hemos de tener en
cuenta, además, que sólo tenía 21 años y aún era estudiante de medicina
en Francia.
…Mientras caminaba… y miraba los huesos de un criminal ejecutado
que, generalmente, los ponían a lo largo de las carreteras del país,
cogí el cadáver, de mera semejante al que describe Galeno haber
visto… Tan grandes eran mis deseos por poseer esos huesos que a
media noche, solo y en medio de todos esos cadáveres, me acerqué al peligro… y no vacilé
en arrebatar, lo que yo deseaba. Cuando tuve los huesos, los llevé hacia un lugar distante;
los escondí hasta el día siguiente para luego traerlos ala casa, por otra entrada de la
ciudad.6
Andreas Vesalius nació en Bruselas en 1514. Su padre fue
farmacéutico del Sacro Imperio Romano. Poco después de terminar
su texto de anatomía, pasó a formar parte del cuerpo médico de la
corte sus últimos 21 años de vida. Durante ese tiempo, fueron muy
limitadas sus oportunidades para conducir investigación anatómica.
Pero aun así se las ingeniaba para volver a revisar su Fabrica y por
sus cartas sabemos que siempre tuvo un gran interés en la
anatomía.
A los 51 años se embarcó para una peregrinación a Tierra
Santa, pero al regresar, la embarcación se encontró con una
tormenta. Sin provisiones a bordo, muchos pasajeros murieron.
Vesalius murió poco tiempo después de haber llegado la
embarcación a la isla de Zante, en el Mediterráneo.
Es evidente que Vesalius tenía gran interés en aprender anatomía humana, según se puede ver, si
juzgamos por sus procedimientos (también es claro que estaba familiarizado con las investigaciones de
Galeno). Como estudiante, Vesalius estaba a disgusto y se oponía abiertamente al tipo de enseñanza de
anatomía que recibía. Su mayor deseo era aprender la verdad. Despreciaba a cualquiera que aceptara,
a ciegas, las lecturas del profesor. Pero aun sentía más desprecio por aquellos maestros que no se
tomaban la molestia de hacer personalmente las disecciones, para que, de esta manera, pudieran ver
Figura 1.6 El bosquejo de Leonardo Da
Vinci de un embrión humano, indica el
carácter científico del dibujo, sin
menoscabo de su calida artística. La
leyenda ilegible fue hecha de manera que
se leyera frente a un espejo. Este escrito
era la imagen en el espejo de una
escritura ordinaria hecha con la mano
derecha.

los errores, de los cuales Vesalius hablaba día a día en sus clases. Con sus propias palabras explicaba
sus ideas, respecto al método de enseñanza popular:
…este método detestable mediante el cual, generalmente, algunos efectuaban la disección
del cuerpo humano, mientras otros juzgaban sus partes y, finalmente, como cuervos, desde
su silla alta… graznaban con arrogancia las cosas que nunca habían investigado, pero que
ellos habían aprendido de memoria de los libros de otros profesores o habían leído lo que
otros habían descrito. Los primeros (barberos) eran personas tan carentes de lenguaje, que
eran incapaces de explicar sus disecciones a los espectadores y estaban tan atontados, que
no podían explicar nada…7
Cuando Vesalius terminó sus estudios en Francia, fue
solicitado por una de las escuelas de medicina más
progresistas de Italia, la Universidad de Padua. Vesalius
cambió drásticamente el método de enseñanza de la
anatomía. Realizaba sus disecciones mientras los discípulos
se reunían ansiosamente a su alrededor. Los barberos, que
normalmente efectuaban las disecciones, llegaron a ser
solamente sus ayudantes para afilar las navajas o los
bisturíes. Aún se leía la anatomía de Galeno, pero Vesalius le
hacía las correcciones necesarias, gracias a sus propias
investigaciones.
La publicación, en 1543, del texto de anatomía de
Vesalius – Fabrica – señaló la línea divisoria en la historia de
la biología (véase Fig. 1.7). Los métodos de investigación de
Vesalius marcaron un nuevo camino para sus discípulos. La
anatomía se transformó en una ciencia basada en la
observación y no, como antes, en la imaginación. La anatomía humana empezó a aprenderse en el
hombre mismo y no en los animales. Los resultados de estas investigaciones podían ser discutidos y
comprobados, pero no aceptados como verdades irrefutables. Tanto el texto como sus trabajos de
investigación, contenían todavía algunos errores propios de la época, pero sus discípulos fueron
corrigiendo esas fallas con el mismo espíritu que él mismo les infundió. De esta manera, la ciencia
anatómica se desarrolló rápidamente.
1-9 Fabricius y sus “pequeñas puertas”. Después de Vesalius, el estudio de la anatomía encontró
varios investigadores que trabajaron en campos muy diversos. Uno de esos campos principió en la casa
de Vesalius, en la Universidad de Padua. Vesalius era Jefe del Departamento de Anatomía cuando se
publicó su libro de texto en 1543. Dejó este cargo poco antes de ser nombrado médico de la corte del
Emperador Carlos V. El lugar que dejaba Vesalius, en Padua, fue ocupado por Fabricius.
Se requerirían muchas páginas para describir las importantes investigaciones que realizó Fabricius
(1537-1619). Sin embargo, una de las que tuvo más importancia en el desarrollo de la anatomía fue la
investigación sobre la disección y estudio estructural de las venas. Fabricius encontró que no eran
completamente huecas, ya que observó pequeñas estructuras en su interior (véase Fig. 1.8); esto lo
describió así:
Doy el nombre de pequeñas puertas de las venas
a ciertas membranas muy delgadas que están en su
interior, distribuidas en intervalos sobre los bordes,
colocadas, a veces, de una en una y a veces dos
juntas. 8
¿Por qué se le da tanto valor al descubrimiento de
las “pequeñas puertas” en las venas? Hay dos hechos
que se deben apreciar en este descubrimiento:
Primero, los anatomistas de ese tiempo, aún no habían descubierto las verdaderas funciones del
corazón, ni de las venas y arterias, en las que se ramificaba. No se sabía que el corazón actúa como
una bomba o que la sangre circula continuamente por todo el cuerpo. Desde los tiempos de Galeno – y
antes – se pensaba que la sangre se movía en las venas de atrás para adelante. Se pensaba que la
Figura 1.7 El libro de Corporis
Humani Fabrica de Vesalius tuvo
un éxito extraordinario. Había dos
razones para que así fuera: Una,
porque era el libro de anatomía
más perfecto que se había
publicado y otra, se publicó en
una época en que se sentían
deseos de encontrar la verdad. La
belleza y perfección de los dibujos
le dieron un valor inusitado.
Ningún otro libro de anatomía
había sido tan bien ilustrado
como el suyo. Esta ilustración de
los músculos, es uno de los
muchos que presenta el libro de
Vesalius.
Figura 1.8 Fabricius demostró la existencia de válvulas en las
venas, cuando puso las venas el revés. El dibujo muestra las
válvulas como salientes de las venas invertidas.

sangre fluía por las arterias y luego entraba a los tejidos donde realizaba su función de “irrigación”. La
sangre nueva, que reemplaza a la utilizada en la irrigación de los tejidos, se producía en el hígado a
base de los alimentos ingeridos.
El segundo hecho, que es necesario saber apreciar, respecto de las “pequeñas puertas” de
Fabricius, es el de que William Harvey (1578-1657) había sido su estudiante en la Universidad de
Padua. ¿Quién fue William Harvey? Fue un médico y científico inglés que descubrió la verdadera
circulación de la sangre.
Repaso
1. ¿De qué modo se salvaron algunos de los primero manuscritos, después de la caída de
Roma?
2. Describa una escuela de medicina del siglo 14.
3. ¿En qué difieren el método de Vesalius para la enseñanza de la anatomía y el de sus
profesores?
4. ¿Cuáles son las “pequeñas puertas” de Fabricius?
5. ¿Cómo fue el adelanto de los estudios de la anatomía en el siglo 15?
El Montaje de las Piezas
Las investigaciones del famoso William Harvey, sobre la circulación sanguínea, son muy amplias
para describirse ahora y pocos fueron los que pudieron apreciar sus consecuencias en el desarrollo de la
anatomía. Harvey observó el latir del corazón de muchos animales vivos. Vio que el corazón se contraía
o se exprimía, durante este proceso y al expandirse, lo mismo sucedía con las arterias.
1-10 Harvey observó que el corazón es semejante a una bomba. Con sus conocimientos acerca
de las cámaras, válvulas y músculos del corazón, Harvey creyó que la función del corazón era
semejante al de una bomba. Comprobó su idea de diversas formas: Una de ellas resultó muy
significativa, midiendo la capacidad del líquido en el corazón calculó la cantidad de sangre que podría
bombear en una hora y encontró que eran unas 540 libras (unos 245 kg). Se sorprendió de cómo se
podían desparramar 540 libras de sangre por hora, en los tejidos. Igualmente se maravilló de cómo se
podía producir tanta sangre nueva con la cantidad de alimento ingerido; sobre esto escribió:
Con frecuencia recapacito seriamente y revuelvo todo en
mi mente, pensando qué sucede con la sangre
transmitida en tan corto tiempo y cómo se puede
efectuar su paso y no encuentro cómo es posible su
reemplazo a parir de los jugos, de los alimentos
ingeridos, sin que las venas de una mano lleguen a
secarse y que las arterias no se rompan debido ala carga
excesiva de sangre, a menos que la sangre encuentre la
manera de ir de las arterias a las venas y regresar al lado
derecho del corazón; empiezo a penar que no pudiera ser
un movimiento de evacuación, sino como si fuera a
manera de un círculo. Por eso, después investigué si es
cierto…9
Harvey sabía que su idea del flujo sanguíneo “en círculo”
podía ser refutada y combatida por los miembros de su
profesión. También sabía que podía encontrar una oposición
muy fuerte de los que creían que la sangre se movía de atrás
para adelante. Harvey prefirió probar de nuevo. Había
demostrado que la sangre fluía en una dirección – hacia el
corazón.
Las “pequeñas puertas”, que había aprendido de su profesor Fabricius, le ayudaron a demostrar su
idea. Usando las venas visibles del brazo humano, Harvey demostró cómo funcionan esas válvulas
(véase Fig. 1.9). Encontró que “las pequeñas puertas” funcionaron como válvulas de paso y que
conservaban la sangre que venía de atrás, es decir, que quedaba fuera del corazón.
Figura 1.9 Aplicando un torniquete, Harvey fue capaz
de demostrar las válvulas (B, C, D, E, F, G y O) en
varias partes del brazo. Cuando aplicaba presión en H y
al mismo tiempo frotaba suavemente la vena de H hacia
O, notó que la vena permanecía vacía. ¿Podría esa
observación llevarle a la conclusión acerca de la
dirección del flujo sanguíneo de la vena?

¿Cuál fue la importancia de las investigaciones de Harvey y cómo afectó al desarrollo de la
anatomía? Primero, diremos que Harvey no fue anatomista. Su objetivo no era aumentar los
conocimientos de la estructura, pero sí estuvo interesado en saber cómo trabajaban algunas partes del
cuerpo. La Fisiología es la ciencia que trata de comprender el funcionamiento y los procesos en el
organismo. Harvey deseaba comprender cómo funcionaba el proceso del flujo sanguíneo.
¿Cómo trascendieron las disecciones de Harvey en el desarrollo de la anatomía? Ayudó a establecer
conceptos básicos en la investigación de la estructura. Harvey usó sus conocimientos sobre las
cámaras, válvulas y músculos del corazón, para suponer que este órgano funciona como una bomba.
También utilizó sus conocimientos sobre las “pequeñas puertas”, para comprender la circulación de la
sangre. Conociendo la estructura de este órgano, pudo predecir su funcionamiento. Los trabajos de
Harvey demostraron que las funciones se pueden inferir de su estructura. Desde entonces, los fisiólogos
tienen una razón poderosa para estudiar primero la estructura.
1-11 La exploración aumentó el interés por los animales y las plantas. A principios del siglo 16,
muchas naciones europeas estuvieron explorando y colonizando nuevos continentes. Los exploradores y
colonizadores resultaron ser excelentes coleccionistas de plantas y animales. Durante unos 350 años
enviaron gran variedad de especies, aumentando las colecciones universitarias y os museos. Algunos
ejemplos estadísticos ayudarán a apreciar este aumento. En 1542, la colección más grande de plantas
tenía unas 500 especies diferentes. En 1560, una colección reportó 5,200 plantas; en 1688, el número
de plantas de otra colección había aumentado a 10,000 y para 1824, otra colección tenía ya 50,000
plantas.
Tratemos de imaginar el difícil trabajo de catalogar y clasificar un número tan grande de plantas y
animales; debido a esto, los investigadores se vieron obligados a especializarse en campos de
investigación más limitados. Los primeros campos especializados fueron los de la botánica y la zoología.
Los botánicos estudiaron las plantas y los zoólogos los animales. A los pocos años, la botánica y la
zoología tenían ya un determinado número de campos especializados. Cada uno de esos nuevos
campos ayudó al hombre a ampliar los estudios de la estructura.
Uno de los primero campos especializados en el desarrollo de la botánica y la zoología, fue el
campo de la taxonomía. Los taxonomistas trataban de formar grupos y dar nombre a las especies.
Inventaban sistemas de clasificación para agrupar los organismos de acuerdo con sus similitudes en
la estructura o comportamiento. Esos sistemas ayudaron a aumentar el interés por estudiar la
estructura de las plantas y animales. La mayoría de estos sistemas se basaba en la apariencia exterior
de los organismos. Una especie estaba relacionada a otra, según el grado de similitud de sus
estructuras. Como resultado de la comparación de los ejemplares, tanto los botánicos como los
zoólogos se convirtieron en investigadores anatómicos. Tuvieron que describir la anatomía de los
especimenes nuevos, para poderlos clasificar. Como consecuencia, el conocimiento del hombre sobre la
anatomía de las plantas y animales, creció considerablemente. En el Capítulo 11, se aprenderá más
acerca de la clasificación.
Figura 1.10 Clave: 1, roble de alfilerillas; 2, roble Shingle; 3, roble blanco; 4, roble escarlata; 5, roble de
bellotas; 6, roble de codillo; 7, roble rojo; 8, roble de los pantanos.
Para ilustrar por qué los botánicos deben ser expertos anatomistas de plantas, se describen abajo,
en el lenguaje botánico, ocho hojas de roble. Las ocho hojas están en los dibujos de la Fig. 1.10.

¿Puede aparear cada descripción con la hoja de roble correcta? Roble Shingle: La hoja no tiene lóbulos
cortados; roble de bellotas: Las hojas están toscamente dentadas en el borde; roble de los pantanos: El
borde de las hojas es dentaondulado; roble de alfilerillas: El lóbulo está cubierto de púas; roble
escarlata: Los lóbulos son dentados y cubiertos de púas; roble rojo: El borde está cubierto de púas y
disminuye gradualmente desde la base; roble de codillo: La hoja está cortada casi a la mitad de la
nervadura; roble blanco: La hoja es angosta y el borde tiene estrechas sinuosidades.
Con el desarrollo de la botánica, la zoología y sus campos especializados,
el hombre fue objeto de investigación y ocupó su propio campo; aunque el
hombre debería ser objeto de estudio de los zoólogos, se ha convertido en el
principal objetivo de las ciencias médicas. Ese desarrollo de la ciencia no fue
favorable para el estudio general de la vida. Los investigadores de los tres
grandes campos se fueron alejando cada día más, unos de otros.
Generalmente, los resultados que se obtenían en sus estudios fueron
mostrando las grandes diferencias entre el hombre, los vegetales y los
animales. Rara vez un investigador de algún campo – por ejemplo, de
medicina – trataba de relacionar sus resultados con la zoología o la botánica.
A principios del siglo 19, surgió un nuevo tipo de investigación y un grupo de
investigadores estuvo en el umbral de descubrir lo que unía los diversos
campos de la biología.
1-12 Los hombres con los microscopios. La habilidad en la fabricación de
lentes alcanzó un gran desarrollo en los Países Bajos y, en 1610, Galileo se convirtió en un experto en
su manipulación. En el siglo 17 se conocían cinco investigadores que estaban empleando el microscopio.
Cada uno estaba contribuyendo al desarrollo de la biología, ya que determinados trabajos eran
imposibles de realizar sin este instrumento. Haremos una breve reseña de sus actividades.
Marcello Malpighi (1628-1694) fue profesor de
medicina en la Universidad de Bologna, Italia. Su
interés iba un poco más allá de la medicina. Se
convirtió en un experto en el desarrollo de los
embriones de pollo; en la anatomía de los gusanos
de seda y en los vasos capilares de las planteas
leñosas. De todos sus estudios, lo más importante,
dentro de la biología, fueron los capilares. Estos
capilares son los vasos sanguíneos que unen las
arterias con las venas. Anteriormente, William
Harvey ya había predicho su existencia; sin
embargo, él no los pudo encontrar. ¿Por qué?
Porque son tan pequeños que es indispensable el
microscopio. Para observarlos, Malpighi, trabajó
con los pulmones de rana bajo el microscopio y
pudo ver el movimiento de la sangre al pasar de
una arteria a una vena (Fig. 1.11).
Nehemiah Grew (1641-1712) fue un médico
inglés que estudió la estructura de las plantas.
Muy entusiasta y con gran deseo de encontrar un método por el cual se pudieran encontrar las
semejanzas entre vegetales y animales. Estaba convencido que debería existir alguna similitud
estructural. La Fig. 1.12 muestra dos de sus dibujos, en los cuales se nota claramente que las plantas
están hechas de pequeños bloques, aunque no pudo reconocer este hecho, como lo muestra esta
descripción del corte transversal del tallo:
La semejanza más pura y adecuada que podemos… hacer de todo el cuerpo de la planta es
con una pieza de encaje, elaborado por una mujer…10
Jan Swammerdam (1637-1680) fue un danés que estudió medicina y nunca llegó a practicar.
Desde su juventud, siempre le habían fascinado las múltiples normas de vida y su interés aumentó
todavía más, después de haber hecho observaciones microscópicas de una abeja y una mosca. La Fig.
Figura 1.11 Los glóbulos rojos de la
sangre se pueden ver moviéndose a lo
largo de los delgados capilares, de la
misma manera que Malpighi pudo
verlos.
Figura 1.12 Los dibujos de Grew, de una sección transversal del tallo
del ajenjo común (a la derecha) y de una rama de pino (a la izquierda)
ilustran el modelo de encaje microscópico observado por él.

1.13 es un ejemplo de sus disecciones detalladas acerca de la anatomía interna de estos insectos. Los
dibujos detallados establecieron nuevas normas de fidelidad.
Ningún investigador podría igualar los trabajos del holandés Anton van
Leeuwenhoek (1632-1723). A pesar de haber tenido la más pobre educación
y que tenía que hacerse sus propias lentes (véase Fig. 1.14). Los resultados
obtenidos por Leeuwenhoek se irán encontrando a lo largo del estudio de la
biología. Leeuwenhoek contribuyó en distintos campos científicos, pero su
contribución más sobresaliente fue, sin duda, el descubrimiento de los
microbios del agua. Antes de él nadie soñó que una gota de agua de estanque
pudiera contener tan enorme variedad de microorganismos.
Modernamente se tienen muchas dudas de que los microscopios,
actualmente en el Museo de Ciencias de Florencia, sean realmente de Galileo.
Es un criterio general que los primeros inventores lo hayan sido Ilaus y
Zaceharios Jancs de Holanda (nota de los Revisores).
El quinto investigador, Robert Hooke (1635-1703) fue probablemente el
más brillante de todos. Fue lamentable que no dedicara su inteligencia a la
biología, ya que sus principales trabajos fueron dedicados a la física. Sin
embargo, dejó un trabajo bastante importante acerca de sus investigaciones
biológicas. En su libro titulado Micrographia, que publicó en 1665, quedaron
descritas e ilustradas sus investigaciones microscópicas. Una de esas
investigaciones, al lado de su ilustración y que ha llegado a ser famosa, es la que se refiere a la
investigación de la estructura del corcho. Cortó con su navaja finas capas de corcho y las colocó de
modo que pudieron ser vistas en el microscopio. Le el siguiente extracto de su Micrographia y vea la
Fig. 1.15.
Figura 1.14 El microscopio de Leeuwenhoek, considerado
después como uno de los más delicados del mundo, abrió
un nuevo campo a la investigación científica – el campo de
la microbiología. Las lentes se ponían entre dos placas
metálicas. Los especimenes secos, se pegaban para que
quedaran fijos; había otros húmedos que requerían
montaduras especiales. El objeto en estudio se enfocaba
haciendo girar el tornillo horizontal y después, el ajuste fino
era mediante el botón que está en la parte superior del
tornillo. Leeuwenhoek utilizó la luz solar para la iluminación.
Yo podía percibir sencillamente todas las perforaciones y los poros, muchos como un panal
de abejas…
Primero, había muy poca sustancia sólida en comparación con las cavidades ahí contenidas…
por la pared… o paredes de esos poros, que eran tan delgados en proporción a los poros
como las capas finas de cera, en los panales de abejas.
Después, esos poros o células no eran muy profundos pero consistían de un gran número de
pequeñas cajas…11
Robert Hooke, usó la palabra célula o celda para describir los poros o espacios entre las paredes del
corcho. Esta palabra fue adecuada, de ahí que se adoptara después. La palabra célula siempre se ha
usado para indicar “un pequeño cuarto”. En el microscopio, estas cavidades del corcho se ven como
pequeñas celdas vacías. El corcho es un tejido muerto; sólo son visibles las paredes muertas de las
células originales. Hooke, usó la palabra Célula para describir una pequeña cavidad; posteriormente,
otros investigadores la han empleado en ciertas estructuras vivas que encontraron en todos los
organismos.
1-13 Los primeros tejidos. Después de unos 150 años de que Hooke publicó su libro Micrographia,
los investigadores que estuvieron trabajando con los microscopios no habían aportado más que unas
cuantas ideas nuevas. No fue hasta después de 1800 que empezaron las investigaciones microscópicas,
con resultados de importancia. Sin embargo, estos trabajos fueron posteriores al notable
Figura 1.13 Estos dibujos de
Swammerdam, muestran las partes
de la boca de la abeja (derecha) y la
disección de la larva de la mosca
(izquierda). Estos dibujos, aún en la
actualidad, son extraordinariamente
precisos y detallados.

descubrimiento que hizo, sin el microscopio, en 1800, en París, el Médico Marie Francois Bichat (1771-
1802) dijo:
Cuando estudiamos una función, debemos considerar el órgano complicado que la realiza;
pero si queremos estar bien preparados en las propiedades y en la vida de dicho órgano, es
necesario conocer absolutamente todas y cada una de sus partes constitutivas. 12
Esto es lo que dijo Bichat tratando de conocer cómo trabajan todos los
órganos del cuerpo humano. Bichat los seccionó y separó en sus unidades y
apreció que cada órgano diferente está constituído del mismo material
básico. Hizo una lista de 21 tipos diferentes de materiales que descubrió en
el cuerpo humano. A estos materiales básicos les dio el nombre de tejidos.
Algunos biólogos ya se habían dado cuenta de que había una estructura
y una organización funcional, dentro de cada organismo; ya sabían que los
sistemas de órganos realizaban las funciones básicas de respiración,
circulación y digestión. Pero Bichat extendió esas ideas de organización a
niveles más bajos, mostrando que los órganos estaban formados por grupos
de tejidos. Partiendo de este punto de vista, se dedicó a observar los
diferentes tejidos y no tardó mucho tiempo en ver que aún había un nivel
más bajo de organización, dentro de cada tejido.
1-14 Y, después, la célula. El clímax o la culminación, para el hombre,
después de tan larga investigación acerca de la estructura de los
organismos, fue el descubrimiento de la célula, que es la unidad
fundamental de los organismos. No fue ésta una idea nueva, que hubiera
surgido repentinamente en la mente del hombre, sino que fue el resultado
del trabajo de varios hombres para llegar a este concepto general.
Después del descubrimiento de Bichat, se menciona a la célula como la unidad básica del tejido. En
1802, el investigador francés Mirbel sugirió que las plantas estaban:
Totalmente formadas de un tejido membranoso celular continuo. Las plantas están
constituídas por células, ya que todas sus partes están en continuidad formando un mismo
tejido membranoso. 13
Fue el investigador francés Dutrochet, quien declaró en forma clara y precisa que la célula es la
unidad básica de la estructura (véase Fig. 1.16). En 1824 dijo:
Todos los tejidos orgánicos son células globulares
extraordinariamente pequeñas, que parecen estar
unidas por fuerzas adhesivas; así, se puede decir
que los tejidos y órganos animales (o vegetales)
en realidad son tejidos celulares modificados de
diferente manera. Esta uniformidad de estructura
más fina demuestra que los órganos sólo difieren
entre sí en la naturaleza de las sustancias que
contienen… las células de las cuales están
compuestos. 14
Concluiremos este capítulo de la investigación de la
estructura, aunque este tipo de investigación no ha
terminado con Dutrochet. Verdaderamente, muchos
trabajos sobre esto se están realizando actualmente con
ayuda de instrumentos muy complejos, que
mencionaremos más adelante en el siguiente capítulo.
Repaso
1. ¿Qué aprendió Harvey de las venas de Fabricius?
2. ¿Cuál fue la suposición de Harvey, con relación a la función del corazón?
Figura 1.15 Los dibujos de Hooke, de
las células del corcho, están
acompañados por la descripción de su
libro Micrographia. ¿De qué modo los
dos dibujos reforzaron la descripción
de Hooke acerca de las células?
Figura 1.16 Las plantas y los animales están compuestos de
células. La célula de la izquierda es una célula típicamente
vegetal, presenta sus paredes gruesas y una forma más o menos
regular. En la foto de la derecha células nerviosas ilustran las
células altamente especializadas, como es común en los
animales.

3. ¿Cómo logró Harvey estimular fuertemente el estudio de la estructura de los
organismos?
4. ¿Cómo influyeron indirectamente los exploradores europeos en el desarrollo de la
anatomía?
5. ¿Quién descubrió los microorganismos en el agua?
6. ¿Por qué es recordado Hooke en Biología?
Resumen
Hace más de 2,000 años que Aristóteles y otros naturalistas tuvieron la idea de estudiar y comprender
los fenómenos naturales. Entre los objetivos de su investigación estaba la estructura de los organismos,
pero debido a que partían de argumentos falsos, sus resultados fueron muy limitados.
Después de Aristóteles, durante la dominación del Imperio Romano, apenas existió incentivo alguno
para la investigación anatómica. Galeno fue un anatomista destacado, pero debido a su experiencia
limitada en disecciones, sus trabajos contenían muchos errores. Al declinar el Imperio Romano, muchos
escritos de Galeno fueron conservados en el mundo musulmán, por unos 1,000 años. Más tarde, en
Italia y en Francia, esos escritos fueron traducidos al latín y al griego y se utilizaron como textos. La
mayor parte de la gente creía que esos escritos debían ser correctos, porque eran de la época clásica
greco-romana. Durante el siglo 16, Vesalius estableció las bases de la anatomía moderna.
Usando sus conocimientos de anatomía, William Harvey determinó la verdadera función del corazón y la
de los vasos sanguíneos. Otros fisiólogos, buscando la manera de comprender una función,
consideraron indispensable estudiar conjuntamente la estructura y la función. Al regresar los
colonizadores a Europa, llevaron miles de nuevas especies para ser clasificadas e identificadas. Los
taxonomistas tuvieron que idear sistemas de clasificación basados en la estructura. De ahí que los
investigadores de plantas y animales, se vieron en la necesidad de saber anatomía.
Cuando el hombre empezó a utilizar el microscopio resultó inevitable el descubrimiento de la célula
como unidad básica de de estructura de los organismos. Este descubrimiento no se puede acreditar a
un solo hombre; Malpighi, Grew, Swammerdam, Leeuwenhoek y Hooke fueron microscopistas. El
primer establecimiento claro y preciso de la célula fue hecho por Dutrochet en 1824.
Preguntas de Repaso
1. ¿Qué método siguieron Aristóteles y los filósofos naturalistas para comprender la estructura
animal?
2. De los métodos de Aristóteles, ¿cuál fue la fase más idónea para producir resultados exactos?
Explique.
3. ¿Cuál fue la mayor aportación de los filósofos naturalistas y de Aristóteles?
4. ¿Qué influencia tuvieron los romanos en la anatomía?
5. Después que declinó el Imperio Romano, ¿qué efecto tuvo el mundo musulmán en el estudio de la
anatomía?
6. ¿Qué hizo Vesalius para llegar a ser diferente del resto de los profesores de anatomía
contemporáneos?
7. ¿Cómo influyeron en el desarrollo de la anatomía, las investigaciones de William Harvey?
8. ¿Por qué los taxonomistas deben saber anatomía?
9. ¿Cuáles fueron las principales aportaciones científicas de los cinco microscopistas, cuyas actividades
en el siglo 17 se describen brevemente, en este capítulo?
10. ¿Cuál fue la contribución de Bichat a la Biología?
Análisis y Aplicación
11. En la conversación diaria se escuchan expresiones como: Corazón roto, dolor de corazón, corazón
frío, etc. Utilizando la información que leyó de Aristóteles, es este capítulo, explique el origen de
esas expresiones.
12. Vesalius estableció un nuevo método de investigación para sus discípulos. ¿Cuál fue la diferencia
principal entre los métodos de Aristóteles y Vesalius?
13. Además de la idea de que las venas actuaban como válvulas de paso, ¿qué otra observación dejó
Harvey, con relación a que la sangre se movía “en un círculo”?

14. ¿Cuál característica del descubrimiento de Bichat pudo ayudar a conocer el papel que desempeña la
célula?
15. Después de haber leído este capítulo, ¿qué ejemplo puede citar para mostrar por qué es difícil
acreditar a una sola persona un descubrimiento importante?
Obras de Consulta
Asimov, Isaac. Asimov’s Biographical Encyclopedia of Science and Technology. Doubleday, 1964. Una
historia de la ciencia, a través de la vida de más de 1,000 científicos.
Dampier, W.C. A History of Science. 4ª ed.; Cambridge University Press, 1949. Una presentación
excelente; se describe la historia de estudios y experimentos científicos.
De Santillana, Giorgio. The Origins of Scientific Thought. New American Library, 1961. La historia del
desarrollo científico, desde sus principios en el siglo 6 a. de C.
Dobby, Tibor. Discoverers of Blood Circulation. Abelard-Schuman, 1962. Una historia excelente de
Aristóteles, Galeno, Da Vinci, Vesalius, Harvey y Malpighi.
Gregor, Arthur S. A Short History of Science. McMillan, 1963.
Hutchins, R.M. y M. Adler, eds. Great Books of the Western World. Vol. II; Enciclopedia Británica, 1952.
Los escritos de Aristóteles de los temas biológicos.
Lyons, M.C. y B. Towers, eds. On Anatomical Procedures: Later Books. Trad. por W.L.H. Duckworth,
Cambridge University Press, 1962. Un resumen sobre la vida de Galeno.
Moore, Ruth. The Coil of Life. Alfred A. Knopf, 1960. En el Capítulo 3 se describen los trabajos de
Bichat.
O’Malley, C.D. Andreas Vesalius of Brussels, 1514-1564. University of California Press, 1964. Una
biografía de quien cambió la actitud de aceptar los conocimientos anteriores por los de observación,
descubrimiento y conclusión.
Singer, Charles. A History of Biology. Abelard-Schuman, 1959. Una revisión histórica de las ciencias
biológicas.
Vergara, William C. Science, the Never-Ending Quest. Harper & Row, 1965.
Referencias Bibliográficas
1
George G. Simpson, This View of Life. Harcourt, Brace & World, Inc., ©1964, p. 113.
2
J.A. Smith y W.D. Ross, eds. The Works of Aristotle. Vol. V, DePartibus Animalium, trad. por William
Ogle con permiso de The Clarendon Press, Oxford, ©1958, pp. 639-640.
3
Smith y Ross. Aristotle. Vol. IV, Historia Animalium, trad. por Darcy Wentworth Thompson con
permiso de The Clarendon Press, Oxford, ©1956, p. 494.
4
Ibid. Vol. V, p. 653.
5
Ibid. Vol. IV, p. 666.
6
C.D. O’Malley. Andreas Vesalius of Brussels, 1514-1564. University of California Press, ©1964, p. 64.
7
Ibid. P. 50.
8
Harlow Shapley y otros eds. Treasury of Science. Harper & Row Publishers, Inc., ©1958, p. 531.
9
G.I. Schwartz y P.W. Bishop, eds. Moments of Discovery. Vol. II, The Development of Modern Science,
Basic Books, ©1958, p. 586. Reimpreso de E.P. Dutton & Co., Inc. y J.M. Dent & Sons Ltd, William
Harvey, Anatomical Disquisition on the Motion of the Heart and Blood, 1906.
10
Charles Singer. A History of Biology. Reimpreso con permiso de Abelard-Schuman, Ltd., Derechos
reservados, Copyright ©1959 por Abelard-Schuman, Ltd., p. 159.
11
Schwartz y Bishop. Op. Cit., pp. 535-536.
12
Ruth Moore. The Coil of Life. Alfred A. Knopf, Inc., ©1960, p. 49.

13
Mordecai L. Gabriel y Seymour Fogel, eds. Great Experiments in Biology. ©1955. Reimpreso con
permiso de Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.Y., p. 2.
14
Ibid.

La Estructura de la Célula20
De la misma manera que los tejidos, el hueso está compuesto de células y productos de las células.
No es una exageración decir… que la aparición de la teoría celular
representa el adelanto más importante y provechoso. 1
W.S. Beck
Capítulo 2
La Estructura de la Célula
La investigación del hombre acerca de la estructura de los organismos, no terminó con el
descubrimiento de la célula, sino que, por el contrario, aumentó la búsqueda de la
estructura de la célula, en un intento de saber más y más acerca de ella. Actualmente, los
estudios que se están realizando son más amplios que los anteriores y una de las metas
perseguidas es la de obtener una mayor claridad en la visión y estructura de la célula. El
resultado podría ser la obtención de una serie de fotografías detalladas que permitieran
localizar e identificar cada uno de sus componentes.
La búsqueda, para aclarar el aspecto del contenido celular, no ha cesado desde hace más de un
siglo. Durante ese tiempo, los biólogos, usando mejores técnicas y mejores instrumentos, han podido
penetrar, aún más, en la estructura celular. El estado actual del conocimiento de la célula no ha sido
trabajo exclusivo de los biólogos, otros hombres de ciencia también han contribuído. En este capítulo

examinaremos algunos de los numerosos trabajos de esos científicos, así como también algunos de los
instrumentos que han perfeccionado el procedimiento para llevar a cabo esos trabajos.
Primeros Descubrimientos
Difícilmente podrá reconocer todas las células de la foto de la página 32, pero quizá pueda
reconocer algunas, basándose en sus conocimientos de cursos anteriores. ¿Puede reconocer alguna de
las estructuras que está en cada una de esas células?
Cada una de las células – una amoeba, un glóbulo blanco de la sangre, un corte de raíz de cebolla y una
célula ósea – poseen diversas formas de núcleo.
2-1 Robert Brown hace una generalización. Fue en Inglaterra, en 1831, cuando Robert Brown
obtuvo el honor de ser el primero en reconocer que casi todos los tipos de células tienen un núcleo.
Para se más precisos, otros investigadores habían visto el núcleo de las células, pero ninguno de ellos
había hecho la generalización de que la mayoría de ellas contienen un núcleo. ¿Cómo calificar a Robert
Brown? Recuerde que la calidad de un científico estriba en el hecho de encontrar un orden, en un grupo
de semejanzas, de datos no relacionados.
Robert Brown, lo mismo que otros muchos investigadores famosos
de su tiempo, estudió medicina. Después la abandonó para dedicar parte
de su vida al estudio de las plantas. En la investigación que realizó sobre
las hojas de unas plantas, de la familia de las orquídeas, hizo las
siguientes observaciones:
Terminaré mis observaciones sobre las orquídeas con una nota
sobre su estructura general que está relacionada con los tejidos
celulares.
En cada célula de la epidermis de una gran parte de esta familia,
sobre todo las que presentan sus hojas membranosas, se ve una
areola circular, algo más opaca que la membrana. Esta areola que
se ve claramente granular, es ligeramente convexa y, aunque da la
impresión de encontrarse en la superficie, en realidad está cubierta
por una lámina superficial de la célula. Ho hay regularidad respecto del lugar que ocupa en
la célula; a veces está en el centro o cerca de él…
Esta areola o núcleo de las células, como tal vez se deba llamar, no está confinada a la
epidermis, sino que también se encuentra… en muchos casos en el parénquima o en las
células internas del tejido…2
2-2 El núcleo es estudiado más cuidadosamente. Otro gran investigador, en el campo de la
investigación celular, fue Matthias J. Schleiden. Aunque Schleiden principió su vida profesional como
abogado en Alemania, después estudió medicina y botánica, llegando a ser, con el tiempo, profesor de
botánica en la Universidad de Jena y tuvo especial interés por la anatomía de las plantas. En
colaboración con el zoólogo alemán Theodore Schwann extendió y amplió la idea de que todos los
organismos están compuestos por células. En una de sus investigaciones, Schleiden amplió las
observaciones de Robert Brown respecto al núcleo celular, escribiendo:
Robert Brown, con su genio comprensivo, fue el primero en darse cuenta de la importancia
de un fenómeno, el cual ya había sido observado previamente, pero sin habérsele dado
Figura 2.1 Esta micrografía muestra la
epidermis de una hoja semejante a la
observada por Robert Brown.

importancia. En muchas células de las capas exteriores de las hojas de las orquídeas,
encontró un punto opaco, al cual le dio el nombre de núcleo de la célula. Observó este
fenómeno en las primeras etapas del desarrollo de células-polen en el óvulo joven célula-
huevo de las plantas y en los tejidos del estigma una estructura dentro de la flor. La
presencia constante de estos núcleos en la célula de los embriones muy jóvenes, también
me sorprendieron y, considerando las diferentes maneras de cómo ocurría, pensé que debía
de existir una relación estrecha con el desarrollo de la propia célula. 3
Schleiden continuó investigando el núcleo celular con la idea de descubrir el papel que
desempeñaba en el desarrollo de la nueva célula. Más tarde, formuló una idea que resultó errónea; la
nueva célula procedía de un brote del núcleo celular.
Matthias Schleiden, en colaboración con Theodore Schwann establecieron
la teoría celular (algunos científicos destacados les dan todo el crédito). Esto
es un hecho realmente meritorio para un hombre que empezó su vida
profesional como abogado. Debemos de estar agradecidos de que no se
sintiera satisfecho con su profesión y que se dedicara a la botánica, que
había sido su “hobby”, Schleiden vivió de 1804 a 1881 y pasó la mayor parte
de su vida profesional como botánico, en la Universidad de Jena en
Alemania.
2-3 Las células pueden ser organismos individuales. En su libro de texto de anatomía, que
escribió en 1845, el biólogo alemán Karl von Siebold, mencionó sus dos grandes contribuciones a la
biología. La contribución más importante fue el establecimiento formal de que existía un gran número
de microorganismos que se podían considerar como organismos independientes, cuyos cuerpos estaban
constituídos por una sola célula. Otra contribución fue un estudio de las células delimitadas por una
estructura muy fina, como el cabello, llamada cilio. Algunas células ciliadas son organismos
independientes y otras forman parte de un organismo multicelular. Siebold observó en ambos tipos de
células ciliadas, una estructura básica. Estos organismos unicelulares presentan cilios que
generalmente, son móviles, es decir, capaces de moverse (véase Fig. 2.2). El movimiento pulsativo de
los cilios les permite moverse en el agua. Estos cilios también barren las partículas alimentarias en los
surcos nutritivos que están a un lado del organismo.
Otras células sólo forman parte de un organismo multicelular, por
ejemplo, las células ciliadas de la nariz y garganta que permiten el
paso del aire (véase Fig. 2.3). Los cilios de esas células funcionan en
forma semejante a una escoba, su movimiento es de atrás hacia
delante y las partículas son barridas a lo largo de la superficie de las
células.
Repaso
1. ¿Cómo se diferenció Robert Brown de otros científicos que
ya habían visto el núcleo antes que él?
2. ¿Qué son los cilios?
3. ¿Dónde se pueden encontrar los cilios?
4. ¿Cómo describió los núcleos Brown?
5. ¿Cómo amplió Schleiden las observaciones de Brown?
Figura 2.2 Los delicados cilios que cubren la
superficie del paramecium le permiten moverse
dentro del agua de manera parecida a un balón
de fútbol americano en el aire.

Adelantos de la Tecnología Antes de 1900
Los investigadores buscaban un mejor conocimiento de la
estructura celular para resolver varios problemas. El primero fue el de
tener que enfrentarse con el tamaño tan pequeño de la mayoría de las
células. En realidad son demasiado pequeñas para poderlas estudiar a
simple vista. Por eso eran necesarios aparatos de aumento para verlas.
Otro problema al que se enfrentaron los investigadores fue el de la
preparación del material para observarlo fácilmente. La mayoría de los
especimenes se matan, se fijan (o preservan) y se cortan en películas
muy finas y todavía otro problema, determinar si la especie que se
observa es idéntica al espécimen cuando está vivo. Es decir, ¿la especie
que estamos viendo es el resultado de los cambios que ha sufrido
durante la fijación, tañido corte?
A principios de 1800, los investigadores, trabajando con equipo
rudimentario y con técnicas de preparación primitivas, observaron las
células y aprendieron varios hechos básicos. Desde entonces, el hombre ha ido ampliando sus
conocimientos sobre la estructura celular. Cada uno de los nuevos descubrimientos ha surgido de uno o
más perfeccionamientos logrados en la tecnología de la investigación a nivel celular.
2-4 Los microscopios se han perfeccionado. Si se mira a través de una lupa o
de una lente de aumento barata, se notarán defectos en el objeto observado. Por
decir algo, es muy frecuente ver el objeto en colores más vivos de los que
realmente tiene. Este defecto, que fue común en las primeras lentes, recibe e
nombre de aberración cromática. Los técnicos aprendieron a corregir este defecto
utilizando una combinación de cristal de varios tipos en la fabricación de las
lentes.
Otro defecto muy común de las lentes baratas es la producción de imágenes
distorsionadas. Este defecto ocurre debido a que los rayos de luz, al pasar por el
centro de la lente, no coinciden con el mismo foco de los rayos que pasan
próximos a los bordes. Esta aberración esférica se ha podido corregir en los
instrumentos finos con el uso de lentes que se pulen y curvan de manera especial.
Otro perfeccionamiento técnico importante es el microscopio fotónico, se
efectuó en 1873. En ese año Ernst Abbe* descubrió un sistema de lentes, muy
práctico, en el cual se podía enfocar toda la luz hacia el objeto que estaba en la
platina. Esta invención, recibió el nombre de condensador de Abbe. Este control
de la luz vino a mejorar gradualmente la visión.
* Abbe es el científico que más aportaciones hizo al microscopio; sus contribuciones abarcan
todos los aspectos técnicos, desde la explicación de la formación de la imagen hasta el
perfeccionamiento de lentes y accesorios. En sus teorías se fundan invenciones como el
microscopio electrónico, contraste de fases, etc. (nota de los revisores).
2-5 Perfeccionamiento en las técnicas de preparación. A
mediados de 1800, la industria química alemana descubrió varios
colorantes. A partir de 1870, los biólogos comenzaron a
experimentar con esos colorantes para ver si eran aceptados por
las partes constituyentes de la célula. Entre esos colorantes se vio
que unos eran aceptados por el núcleo de las células y otros
servían para otras estructuras.
Al principio, cuando hubo necesidad de cortar los tejidos en
capas muy finas, se usaron navajas de afeitar o bisturíes. Robert
Hooke todavía recordaba que usó su navaja para hacer los cortes
del corcho. Como era de esperar, hubo necesidad de perfeccionar
los instrumentos de corte. Si ha visto un rebanador de carne en una salchichonería, comprenderá cómo
los biólogos resolvieron su problema. Inventaron un micrótomo, instrumento de corte muy fino, para la
preparación de los especímenes. Al girar un tornillo sube o baja una cuchilla y se obtienen los cortes.
Figura 2.3 Las células ciliadas de la tráquea
de un perro filtran primero el aire para evitar
el paso de cualquier partícula al os pulmones.
Según podemos ver en la foto, los cilios se
encuentran inmediatamente debajo de una
capa transparente de moco.
La aberración esférica
distorsiona la imagen dándole un
apariencia de de estiramiento.
La aberración cromática forma
un efecto de arco iris.
Los cuatro colorantes más usados son el azul te
metileno, eosina, el colorante para sangre de
Wright y la solución de yodo.

Con los micrótomos se logran secciones más uniformes y un gran ahorro de tiempo. La Fig. 2.4 muestra
un micrótomo moderno en acción.
Figura 2.4 En lugar de
obtener un gran número de
cortes separados, el
micrótomo puede cortar el
tejido en una cinta continua.
La hoja de corte, es la parte
brillante y oblicua en la que
descansa la cinta. Los
microscopistas pondrán una
parte de esta cinta sobre un
porta-objetos para teñirla y
fijarla.
2-6 La investigación a nivel celular se amplía. En la segunda mitad del siglo pasado, dos
descubrimientos notables estimularon la ampliación de la investigación a nivel celular. Uno de los
hombres más destacados de ese movimiento fue Louis Pasteur, químico francés, cuyos trabajos lo
llevaron al estudio de los microorganismos. Durante sus investigaciones sobre el proceso de la
fermentación alcohólica, observó sus “fermentos” al microscopio. Encontró que había un gran número
de microorganismos, ¿podrían estos microbios ser los responsables de la fermentación? Empezó a
experimentar y llegó a la conclusión de que así era. Después, encontró otros tipos de microorganismos
en la sangre de los animales enfermos. ¿Podrían ser esos microbios los responsables de esas
enfermedades? Otra vez, los experimentos de Pasteur indicaron que sí eran los causantes de esos
males.
Louis Pasteur. En su juventud, Pasteur fue un estudiante metódico y lento, de
quien sus profesores no esperaban grandes cosas, debido a que sus
inclinaciones eran más hacia las bellas artes que hacia la medicina. Cuando se
inició en el campo científico lo hizo en la química, interesándose por el estudio
de los cristales y de la luz polarizada. Tuvo un principio inusitado en su carrera,
colocándose en primer lugar entre los biólogos más sobresalientes de todos los
tiempos. La biografía de este notable sabio es altamente recomendable.
Los estudios de Pasteur, acerca de los microorganismos, tuvieron dos importantes repercusiones en
la investigación celular: Una de ellas fue la de probar que algunos microorganismos son los agentes
causantes de muchos procesos útiles y que otros, en cambio, eran los causantes de diversas
enfermedades. Desde entonces la microbiología o estudio de los microbios, ha sido un campo muy
amplio para las investigaciones relacionadas con los organismos.
El segundo efecto de las investigaciones de Pasteur, resultó ser su prueba, casi concluyente, de que
los organismos no proceden de la materia inerte. En 1864, algunos científicos creían que los
organismos podían surgir espontáneamente de la materia inerte, según la llamada teoría de la
generación espontánea (algunos detalles interesantes de esa controversia se verán en el Capítulo 10)
con los trabajos de Pasteur se probaba que los organismos sólo proceden de otros organismos y la
célula se convirtió en el foco de atención. Si la célula es la unidad básica de la vida ¿de dónde procede?

Los trabajos del alemán Rudolf Virchow fueron parecidos a los de Pasteur. Las
investigaciones de Pasteur estaban dirigidas a los microbios, que son células
independientes, como agentes causantes de enfermedades y los de Virchow sobre
los tejidos enfermos y las células de esos tejidos. En su trabajo vio que la
estructura de las células de un tejido enfermo eran diferentes, a menudo, de las de
un tejido sano (véase Fig. 2.5). Al publicar sus hallazgos, pronto se desarrolló una
nueva área de investigación, la patología celular, es decir, el estudio de la
estructura celular anormal. Ese tipo de investigación ayudó a incrementar el
estudio de la estructura celular normal. Es evidente que para reconocer una
estructura anormal, es necesario, primero, conocer la estructura de una célula
normal.
Otro resultado de las investigaciones de Virchow fue el importante principio de
que la célula es la unidad constante de vida. Pasteur había demostrado que la vida
no se originaba de materia no viviente, sino que provenía de algo vivo. Virchow
estableció su principio de manera diferente: Si la vida proviene de la vida y si la
célula es la unidad básica de vida, cada célula debe provenir de otra célula. Con
palabras de Virchow:
Donde aparece una célula, ahí debe haber habido otra, como un animal
solamente puede provenir de otro animal y una planta, sólo de otra planta.
Así, en la serie completa de seres vivos, esas reglas son una ley eterna del desarrollo
continuo. Ho hay discontinuidad, porque no puede haber desarrollo de tejido si no tiene
como antecedente alguna célula. 4
Repaso
1. ¿Cuáles son los dos tipos de defectos de una imagen, que se presentan al usar cualquier
lente?
2. ¿Cuáles son las ventajas de usar un micrótomo en la preparación de tejidos para estudio
microscópico
3. ¿Qué es la microbiología?
4. ¿Qué significa “generación espontánea”?
5. ¿Qué contribuciones hizo Virchow a la biología?
Cómo Aparecen las Nuevas Células
El principio de Virchow: “Toda célula proviene de otra célula”, estimuló a los investigadores a
buscar cómo una célula “origina otra”. Los investigadores no tardaron en saber que las células nuevas
resultan de la división de otras más viejas. Pero el proceso de la división celular fue más complejo que
el de una simple división en dos nuevas células.
2-7 Cuando una célula se divide, se multiplica. Varios científicos
han observado los cambios estructurales efectuados en el núcleo de
las células, durante el proceso de su división. Han sido numerosos los
términos adoptados para describir las estructuras que aparecen
durante la división celular. Debido a que cierta sustancia nuclear, que
interviene en la división, tiñe brillantemente las células que no están
en este proceso, se le ha llamado cromatina, que significa “materia
coloreada”. En las primeras etapas, la cromatina aparece como unos
hilos largos; después, gradualmente se acortan, engrosan y dividen
en estructuras separadas. Estas estructuras se llaman cromosomas,
que quiere decir “cuerpos coloreados”. El proceso completo de la
división celular se llama mitosis.
Uno de los primeros investigadores de la división celular de los animales, fue el biólogo alemán
Walther Fleming. Este investigador introdujo los términos “mitosis” y “cromatina”. El siguiente extracto
es de uno de sus trabajos publicados sobre la mitosis de la larva de la salamandra (véase Fig. 2.6).
En una larva bien alimentada no se necesita buscar mucho para encontrar diversos estados
de división en las capas celulares superficiales, así como en las inferiores o entremezclados
Figura 2.5 Las células
enfermas producen cambios
tanto en la estructura como en
la función de un órgano. El
tejido en el pulmón de abajo
es canceroso. El pulmón de
arriba está sano.
Figura 2.6 Una larva de salamandra,
semejante a la que examinó Fleming.

en los núcleos de la cola. Las primeras etapas que pueden ser reconocidas en los tejidos
vivos, muestran lo siguiente:
2-8 Los cromosomas aparecen como finas heridas.
En lugar del pálido, pero bien definido núcleo en reposo, la parte media de la célula epitelial está
ocupada por un cuerpo pálido, de contorno indefinido, el cual, a menudo, es ligero o mercadamente
más grande que cuando está el núcleo en reposo y que, en condiciones normales de vida, da la
impresión de ser denso y finamente granulado. Estos gránulos son, sin embargo, sólo aparentes,
porque en preparaciones teñidas en esta fase, se ve claramente como un esqueleto regular y denso de
unos hilos en forma de espiral, los cuales son muy pálidos para ser fácilmente visibles…
2-9 Los cromosomas llegan a ser ligeramente espirales.
Si se observa un… núcleo por algún tiempo, los gránulos visibles llegan a ser, gradualmente más
gruesos y más aislados y pronto se reconocen claramente hilos en espiral, los cuales, debido a su
palidez, no se puede ver cómo están unidos. La tinción de esos objetos muestra claramente que sus
uniones están realmente presentes. Los núcleos tienen forma de una canasta tejida con hilos muy
enredados, de un espesor uniforme y de diferente coloración… los filamentos se desenredan más y
más…
2-10 Los cromosomas se dividen longitudinalmente.
En las divisiones en vivo, durante la transición a esta fase, la red de filamentos parece soltarse y
desplegarse hacia la periferia, hacia el espacio más claro…
Hasta ahora, he pasado por otro fenómeno notable: Los filamentos se dividen por sí mismos
longitudinalmente a la mitad. Este proceso pude ocurrir al final del estado espiralado o en el curso de la
tercera fase que ahora se describe: De acuerdo con lo que uno encuentra, los filamentos sencillos o
dobles en todas estas condiciones…
Más tarde, los filamentos se separan unos de otros a todo lo largo de su longitud y, de esta manera, se
forma una estrella de filamentos finos entrelazados, cuyos rayos son el doble en número y la mitad de
grueso, de los originales.
Hasta ahora, ningún investigador del núcleo ha reportado algo semejante a la escisión de los
filamentos; por tanto, inmediatamente me pregunté si tal vez eso fuera a causa de los reactivos… No
podía admitir esas ideas, por que había tenido la fortuna de ver varios casos en que los filamentos se
duplicaron en condiciones normales de vida, así como…
2-11 Los cromosomas se alínean en el centro de la célula.
Esta etapa es muy corta y pasa rápidamente, de ahí que el fijarla con ayuda de reactivos no es
relativamente frecuente…
En lugar de las estrellas planas que se extienden hacia los polos, en forma de dos conos, que es la
característica de la etapa anterior, aquí se presenta un agrupamiento de cromosomas de forma tal que,
aunque al principio tienen forma de espiral, empiezan a extenderse hasta quedar paralelos a los ejes de
la división y llenan el espacio de una placa gruesa que comprende la quinta o cuarta y a veces la
tercera parte de la longitud de la célula. La placa formada por los cromosomas siempre está en el
ecuador y en ángulo recto respecto a los ejes…
2-12 Los cromosomas se separan.
Esta expresión solamente pretende hacer notar el movimiento de separación de las dos mitades, es
decir, que la separación de las dos mitades ya ha tenido lugar…
2-13 Formación de los núcleos hijos.
En este momento los cromosomas de ambas mitades tienen sus extremos libres, pero en dirección
opuesta unos de otros, más tarde, estos se mueven hasta que, finalmente, se apartan de manera que,
situados algunos en la periferia, logran a menudo una orientación hacia los polos de la célula. Así, la
figura adquiere, a veces, la forma de estrella plana muy regular…
En este momento, el encogimiento hace frecuentes estrías que aparecen en algún lado de la célula.

2-14 Se forman dos células.
En esta fase se divide la célula. El primer indicio ya se presentó en la fase anterior; los surcos afectan
gradualmente el otro lado, el ecuador empieza a hacerse, progresivamente, más angosto, hasta que el
cuerpo de la célula se estrangula en dos…
2-15 Retorno al punto de partida.
Los pares de núcleos jóvenes, resultantes de las siete etapas, por permanecer en esta forma bastante
tiempo, se pueden encontrar con suma facilidad. Después que se ha efectuado la división celular, los
cromosomas, primeros, adoptan la forma helicoidal y, después, se van a acomodando de manera que
muchos permanecen extendeos transversalmente respecto de los ejes longitudinales del núcleo…
Simultáneamente, los núcleos adquieren una delimitación bien definida, dentro de la célula… pero aún
no se ha podido demostrar la existencia de sustancia membranosa…5
Repaso
1. ¿Por qué se le dio el nombre de “cromatina” al material nuclear?
2. ¿Qué es la mitosis?
3. ¿Cuál organismo utilizó Fleming para estudiar la mitosis?
4. ¿Cuál es el período o fase de la mitosis que dura mayor tiempo?
5. ¿Cuál es la importancia de las observaciones de Fleming?
Adelantos Técnicos desde 1900
Las investigaciones realizadas con el microscopio
ordinario antes de 1900 fueron lentas. El microscopio
había alcanzado su límite máximo tanto en aumento como
en resolución. Los mejores microscopios fotónicos penas
tenían un aumento de 2,000 veces, a pesar de eso, fue
posible que los investigaciones dieran a los biólogos un
mejor conocimiento de la estructura ya conocida.
2-16 Adelantos en el microscopio fotónico. Entre los
adelantos conseguidos durante este siglo en el microscopio
fotónico, se pueden incluir el microscopio binocular y los
micromanipuladores (véase Fig. 2.7). Estos adelantos
permitieron el refinamiento de las técnicas usadas para
hacer la observación de las células. Un descubrimiento
importante se realizó en 1935, con la invención del microscopio de contraste de fases.
Con estos microscopios se puede controlar la luz de manera que se puedan ver con más claridad las
estructuras que generalmente son invisibles. Otra ventaja, aún mayor, del microscopio de contraste de
fases, es que permite ver las células vivas. Debido a este adelanto, los biólogos han podido hacer otros
descubrimientos acerca de los componentes celulares (véase Fig. 2.8).
Figura 2.7 Los micromanipuladores permitieron a los
investigadores realizar microcirugía en células individuales.
En la foto se puede ver la transferencia del núcleo de una
célula a otra.

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