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Panorama actual del estudio de la Biología.

Teorías Unificadoras.

Por su origen la palabra ciencia significa conocimiento; del latín scire, (saber, o conocer) y scientia (conocimiento) el conocimiento se puede adquirir por cualquier método que resulte apropiado para una disciplina en particular. Lo que significa que no esta sujeta a un solo tipo de investigación o método en particular, así las ciencias históricas y sociales en general, difieren en sus métodos de la ciencia no históricas como la física y la química.

Ya que nuestro curso es de biología, hablaremos de las características de las ciencias naturales en general y de las “ciencias de la vida” (término que sirve para diferenciar a la biología de la ciencias físicas) en particular. Pero, ¿la ciencia es sólo la obtención de conocimiento? ¿Qué hace la ciencia? ¿Qué hace un científico?

Tomando en cuenta que existen multitud de definiciones y conceptos sobre ciencia -como expreso Thomas Nagel, filosofo estadounidense nacido en Belgrado- “Resulta más fácil describir lo que es la ciencia y lo que hacen los científicos, que presentar una definición concisa y de aceptación universal.

La ciencia se puede ver como una actividad (en lo que trabajan los científicos) y como un cuerpo de conocimientos que cada día se van incrementando; del diccionario de la Real Academia Española podemos obtener como primera acepción para ciencia “Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales”, pero más que un conjunto de conocimientos acumulados, la ciencia tiene como objetivo la comprensión de los fenómenos naturales, como lo señala Ernst Mayr (notable Biólogo evolutivo de origen alemán y catedrático de la Universidad de Harvard) al describir la actividad científica “La ciencia se propone aumentar nuestros conocimientos del mundo sobre la base de principios explicativos y comprobación continua y crítica de todos los descubrimientos”.

El conocimiento científico no es algo nuevo, es tan antiguo como la humanidad y debió haber comenzado quizá aún antes, con la curiosidad animal y la transmisión de las observaciones y experiencias de una generación a otra. Gracias a este conocimiento, el rayo, paso de ser una fuerza sobrenatural, a una explicación científica, la lluvia, que era una analogía de la cópula (la lluvia fertiliza la tierra) adquiere una nueva explicación como fenómeno físico. En general, la explicación de los fenómenos naturales ha ido pasando poco a poco del mito a la explicación científica.

La abundante y sofisticada mitología griega de hace más de 4,000 años, desempeñó un papel preponderante en la interpretación de los fenómenos naturales. Sin embargo, esta prolífica mitología fue quedando como mera literatura cuando los propios griegos confrontaron sus mitos con ideas opuestas y pasaron de ver a un mundo regido por el capricho de las deidades, a buscar leyes naturales que permitieran su explicación y su predicción. Uno de los primero en esta búsqueda fue Tales de Mileto (600 a. C.) que fue filósofo, matemático, geómetra y astrónomo, y es considerado uno de los siete sabios de Grecia. Probablemente fue el primer griego que buscó dar una explicación física del universo, al que consideraba un espacio racional pese a su aparente desorden, sin buscar un Creador para tal racionalidad. Gracias a sus atinadas observaciones astronómicas, predijo un eclipse solar para el 28 de mayo del año 585 a. C. que se cumplió en la fecha prevista.

Los griegos pensaron que; cuando las leyes naturales son halladas, pueden ser comprensibles. Esta idea ha sido la base para la obtención del conocimiento científico hasta la actualidad. Creían también que para descubrir las leyes naturales se debería utilizar la razón y la intuición, pero que para apoyar sus hipótesis deberían confiar en la lógica estricta.

Los primeros fundamentos de la lógica estricta se deben a Aristóteles de Estagira (384-322 a. C.) quien fue el primero en resumir las reglas del razonamiento riguroso (recoger información, organizar las observaciones para facilitar su comprensión y deducir los principios que las resuman). Esta nueva forma de estudiar el Universo fue denominada Philosophia (Filosofía), que significa “amor al conocimiento” o “deseo de conocer”. A partir de los griegos (aunque no fueron los únicos que aportaron en este campo), el conocimiento científico y la manera de obtenerlo han avanzado no sin tropiezos y modificaciones, pero, la explicación sobre el Universo mediante el conocimiento científico ha tomado un papel preponderante y ha ido sustituyendo a las explicaciones mitológicas.

Una de las ventajas de obtener conocimientos de esta manera, es que los conocimientos así adquiridos son susceptibles de ser rechazados empíricamente. Cualquier científico deberá aceptar el rechazo de una determinada hipótesis si se demuestra la falsedad de la misma y buscar una nueva explicación a partir de nuevas hipótesis que deben ser probadas.

La ciencia moderna comienza entre el siglo XVI y XVII con nuevas ideas y descubrimientos, principalmente en física y biología, cambiando la concepción que se tenía del mundo natural, y se puede decir, que se inició en Europa con Copérnico y su obra “De revolutionibus orbium coelestium” (Sobre el movimiento de las esferas), con Galileo, padre de la astronomía moderna en física; y Andreas Vesalius en medicina, fundador de la anatomía moderna a través de su libro “De humani corporis fabrica” (De la estructura del cuerpo humano). A esta época se le conoce como “La revolución científica”, en la cual se establecen los principios básicos del método científico que caracteriza a la ciencia moderna y que fue transformando la antigua visión que se tenía de la naturaleza. Esta nueva visión se empeñaba en eliminar a la magia y las supersticiones en las explicaciones del mundo material.

Figura 1.1 Copernico, Galileo y Andreas Vesalius

Diferencias entre explicación científica y dogma teológico. Muy probablemente la primera explicación que se dio para los fenómenos naturales (las estaciones del año, la lluvia, sequías y los desastres naturales entre otros) fue, que eran causados por fuerzas sobrenaturales (divinidades, demonios, ángeles etc.) estas creencias, en su mayoría, terminaron por fundar religiones. Sabemos que la religión es un conjunto de creencias –principalmente en divinidades-, de prácticas de normas morales para la conducta individual y social y de la práctica de rituales, ceremonias de oración o sacrificio que relacionan al humano con la divinidad.

Aunque también la teología pueda o quiera explicar fenómenos naturales, desde luego que lo hacen desde un punto de vista sobrenatural, mientras que la ciencia busca explicar el funcionamiento del mundo natural mediante la observación de constantes o patrones regulares en la naturaleza, el raciocinio y la experimentación –esto último en las ciencias que lo permiten- para lo cual se elaboran hipótesis que se someten a verificación, que si se comprueban se fortalecen y que si se refutan se rechazan y se elaboran nuevas explicaciones que también se someten a verificación.

Una diferencia importante entre dogmas y ciencia, es que los dogmas muy rara vez se modifican, normalmente se aceptan tal y como se plantean, mientras que en ciencia, las hipótesis, cuando son aceptadas, se aceptan mientras no se encuentre otra explicación mejor, pero, cuando por observación y/o experimentación se encuentra una explicación mejor, la primera es sustituida por la explicación nueva. Esta puesta a prueba de las hipótesis, su aceptación o rechazo se puede comparar con un proceso darwiniano de selección natural, en donde las diferentes hipótesis o teorías se confrontan, y son aceptadas las que aportan mejores evidencias y explicaciones. Esta es una de las virtudes de la ciencia y del verdadero científico “Estar dispuesto a abandonar una idea aceptada cuando se propone otra mejor” y eso hace una diferencia notoria entre ciencia y dogma.

Las ciencias empíricas. Son aquellas que buscan verificar sus hipótesis. La hipótesis puede definirse como una explicación provisional para un fenómeno determinado, que será sometida a verificación o contrastación.

Se piensa que el trabajo científico normalmente se comienza con una observación o pregunta, pero todo investigador comienza con una idea en la cabeza que se puede llamar presentimiento, sospecha o corazonada –hipótesis- la cual someterá a verificación

Para Carl Gustav Hempel (1905-1997) filósofo alemán nacionalizado estadounidense “La ciencia empírica tiene dos objetivos principales: describir fenómenos concretos en el mundo de nuestra experiencia y establecen principios generales, por medio los cuales se puede explicar y predecir dichos fenómenos”.

En las ciencias empíricas predominan dos facultades cognitivas principales: Por un lado los sentidos que permiten la percepción y por otro, la razón como capacidad de identificar conceptos, buscar coherencia en ellos, cuestionarlos, buscar contradicciones y así inducir o deducir nuevos conceptos. Se conoce como empirismo a la obtención del conocimiento con base en la experiencia –del griego “empeiria”- y se utiliza principalmente el método llamado hipotético-deductivo en el que se elaboran hipótesis, se ponen a prueba y se deducen consecuencias.

La ciencia como cualquier actividad humana esta sujeta a interpretaciones políticas, económicas y de otros tipos que no están ligadas al quehacer científico y que no deberían influir en las conclusiones científicas y sus implicaciones, pero regularmente influyen. Además, en ocasiones algunos científicos alteran datos, los inventan o hacen trampa de alguna manera. Esto se dio más en épocas anteriores, pues ahora es difícil que no se descubra la manipulación o la invención de datos, pues toda nueva teoría, dato o experimento, se pone a prueba por muchos otros científicos, utilizando diferentes métodos y finaliza descubriéndose el fraude, que termina con la credibilidad en el científico y su carrera.

Identificando esta última problemática el filósofo austriaco Karl Popper (1902-1994) propuso una serie de normas éticas para el trabajo científico. La primera es reconocer que no existe una autoridad absoluta que determine la validez de una teoría y que son los propios científicos en su conjunto quienes con su trabajo deberán someter a prueba la veracidad de una hipótesis o teoría. La segunda es que cualquier científico puede cometer errores y que por lo tanto, debe estar abierto a la crítica, aceptar sus propios errores y, al criticar el trabajo de otros científicos estar conciente de que él también puede estar equivocado. La tercera es que la autocrítica debe ser constante, complementada por la crítica de los colegas.

Figura 1.2 Karl Pooper

Los objetivos de la investigación. El objetivo final de la ciencia es hacer avanzar nuestra comprensión sobre el funcionamiento del mundo material. El científico plantea preguntas acerca de lo desconocido o lo incomprendido, e intenta responderlas. La primera respuesta se llama conjetura o hipótesis, y sirve como tentativa de explicación. Para la puesta a prueba de las hipótesis, según propone Karl Popper, debe ser mediante el principio del falsacionismo, que consiste en intentar refutar la hipótesis o teoría mediante un contraejemplo. Si no es posible hacer la refutación, la hipótesis o teoría queda corroborada provisionalmente. Esto no quiere decir que se acepte incondicionalmente y para siempre, sino que se acepta mientras no haya sido refutada o que exista una explicación mejor.

Popper propone un método científico de conjetura, por el cual se deducen las consecuencias de las observaciones y se ponen a prueba. Si falla la consecuencia, la hipótesis queda refutada y debe entonces rechazarse. En caso contrario, si todo es comprobado, se repite el proceso considerando otras consecuencias deducibles. Cuando una hipótesis ha sobrevivido a diversos intentos de refutación se dice que está corroborada, pero esto no nos permite afirmar que ha quedado confirmada definitivamente, sino sólo provisionalmente, por la evidencia empírica.

El avance científico se basa en intentar refutar las hipótesis o teorías para que sabiendo lo que no es, acercarse cada vez más a lo que es. Para logarlo, las hipótesis deben ser lo más generales posible y lo más claras y precisas. Por ejemplo; si una hipótesis dice: “quizá todos los seres vivos están formados de células” no es una hipótesis falsable, pues no tiene un refutador potencial. La hipótesis así planteada no permite aceptarla o refutarla. Si elaboramos una hipótesis contraria que diga “tal vez todos los seres vivos no están formados de células”, entonces no se podría falsar una de las dos hipótesis y aceptar a la otra. Por lo tanto, para Popper, una hipótesis es falsable si tiene al menos un refutador potencial y, sólo pueden ser hipótesis de la ciencia empírica los enunciados falsables. Así no son falsables las tautologías -verdades lógico-matemáticas-, por ejemplo; “Todos los individuos con estatura de 1.70., son más bajos que los de 1.80” ya que a priori sabemos que es una tautología –Repetición de un mismo pensamiento expresado de distintas maneras- por lo que no será posible encontrar un individuo de 1.70 que sea más alto que uno que mida 1.80. Tampoco son falsables los enunciados metafísicos, es decir, los que hablan sobre divinidades (Dios, el alma, los ángeles, las brujas, los demonios, etc.) porque no se puede probar ni su verdad ni su falsedad.

Objeto de estudio de la Biología.

Características generales de los sistemas biológicos.

¿Qué es la vida?

Es más fácil intentar diferenciar a un organismo vivo de algo no vivo.

Cuando los científicos tratan de definir la vida, lo que tratan es de delimitar la frontera entre los organismos vivos y lo no vivo.

Animismo. Del latín anima, alma. Los primeros humanos seguramente no hacían una distinción entre los seres vivos y lo no vivo y a ambos les atribuyeron un alma o espíritu que moraba dentro de ellos, así el sol, la luna, los ríos, montañas, árboles y animales estaban dotados de alma y eran venerados o temidos como dioses. Esta idea con el paso del tiempo fue cambiando, pero se hizo una distinción entre organismos vivos y materia inerte o inanimada (sin alma) en la que los organismos vivos poseen “algo” que les da vida y que se pierde o sale del cuerpo cuando mueren. Posteriormente, al menos en la cultura occidental, durante la revolución científica, entre los siglos XVI y XVII se desecha la idea del animismo (la capacidad de poseer alma) y sólo se conserva para el ser humano, pero en muchos casos sólo para aquellos humanos que aceptan a la religión cristiana y no para aquellos con religiones que los occidentales llamaban paganas, como la de los pueblos americanos entre otros.

Al eliminarse el animismo, surgen nuevas ideas que intentan explicar las propiedades de los organismos vivos como es el caso de los mecanicistas (mas tarde llamados fisicistas) que aseguraban que los organismos vivos y la materia inanimada eran lo mismo. Tal es el caso de Descartes, que sólo considera libre de mecanicismo a la actividad psíquica superior, a la vida de la conciencia, es decir, al alma humana y a Dios. Todo lo demás, seres inorgánicos, plantas y animales irracionales son, según él, meras máquinas explicables en términos de materia y movimiento local.

Opuestos a estas ideas se encontraban los vitalistas, quienes pensaban que los organismos vivos eran producto de una fuerza especial a la que llamaban vital que los diferenciaba de lo inanimado. Se trataba de una fuerza distinta de la energía y de otras fuerzas físicas, químicas o mecánicas conocidas, sin la cual era imposible su existencia. En la actualidad no se acepta ninguna de las ideas mecanicistas o vitalistas, aunque en algunos aspectos tenían razón, por ejemplo; los fisicistas aseguraban que no existe un componente metafísico (más allá de la naturaleza o más allá de lo físico) de la vida y que ésta se puede explicar utilizando los principios físico-químicos, mientras que el vitalismo tenía razón al afirmar que los organismos vivos no son materia inerte ya que posen características propias como es el que puedan transmitir sus características genéticas a sus descendientes, mientras que eso no sucede con la materia inanimada.

Posteriormente, se fusionaron algunas de las ideas de ambas corrientes dando origen al organicismo que es el paradigma (modelo o teoría) dominante en la actualidad. Este nuevo paradigma acepta que todos los procesos a nivel molecular se pueden explicar por mecanismos físico-químicos, pero que éstos tenían una menor influencia en los niveles de integración superiores. Es decir, que las características propias de los organismos no se deben a su composición, sino a su organización y de ahí se desprende el término de organicismo, introducido por W. E. Ritter en 1919. Para los organicistas; De las interacciones de las partes, surgen nuevas características, que no sólo son más complejas cuantitativamente, sino que son diferentes cualitativamente. Así, mediante las interacciones de las partes surgen nuevas características, que son consecuencia de que las partes se afectan y aun modifican unas a otras “el todo es más que la suma de sus partes”.

Por ejemplo; en un organismo multicelular, debido a la interacción entre sus células, al describir el funcionamiento de los diferentes tipos celulares que lo componen por separado, no se puede explicar las propiedades del sistema en su conjunto. Es la organización de las partes lo que controla todo el sistema vivo. Existe integración de los componentes celulares en todos los niveles; Células, tejidos, órganos, aparatos y sistemas que forman al individuo. Ningún sistema vivo se puede explicar describiendo las propiedades de sus componentes de manera aislada. Los seres vivos no sólo son agregados moleculares o celulares, ya que su característica de ser vivos funcionales está determinada por su organización e interrelaciones mutuas.

Los seres vivos están formados por una o más células, que realizan tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. En la biología, se considera seres vivo lo que tenga las siguientes características:

• Organización

• Regular su medio interno (Homeostasis)

• Responder a estímulos (Irritabilidad)

• Metabolismo

• Reproducción

• Relación

• Movimiento

A continuación se explica cada una de las características anteriores:

Organización.

Los sistemas vivos son el producto de una organización específica. En el interior de cada ser vivo se realizan diversas actividades al mismo tiempo, las cuales están vinculadas unas con otras. Asimismo todos los seres vivos poseen una determinada y compleja organización, según la teoría celular esta organización tiene como característica que todo ser vivo se encuentra conformado por células.

Regular su medio interno (Homeostasis).

Tomando en cuenta la tendencia de las estructuras biológicas a deteriorarse en ausencia de nutrientes, regeneración y reparación, los organismos vivos están determinados a mantener un control sobre su estructura física y sus funciones vitales, denominada homeostasis; para lograr esto se utiliza energía, misma que se obtiene a partir de los nutrientes.

Algunos de los factores regulados son:

Termorregulación: Se denomina termorregulación a la regulación de la temperatura del ser vivo, con lo cual se mantiene la temperatura más apropiada para el funcionamiento de las moléculas (enzimas) implicadas en el mantenimiento de la vida.

Osmorregulación: Se denomina osmorregulación a la regulación de la concentración de agua y de iones en el interior del organismo. En este proceso participa el intercambio de líquidos, iones y otras sustancias entre el exterior y el interior del ser vivo.

Responder a estímulos (Irritabilidad).

Cuando hablamos de la reacción a ciertos estímulos: sonidos, olores, etc. del medio ambiente hacemos referencia a la función de respuesta de los seres vivos a los estímulos. De manera general los seres vivos se adaptan, generan respuestas y cambios frente a modificaciones en el medio ambiente, además responden a cambios físicos y químicos, tanto en el medio externo como en el interno.

Por lo tanto la respuesta a los estímulos es una característica de todos los seres vivos, esto les permite adaptarse a los cambios ambientales de temperatura, humedad, intensidad de luz, presión atmosférica, olor, sed, hambre, entre otras sensaciones, para mantenerse homeoestables.

Metabolismo.

El fenómeno del metabolismo es aquel que permite a los seres vivos procesar los nutrientes para obtener energía y mantener sus funciones homeostáticas, algunos de estos nutrientes son utilizados y otros son almacenados para situaciones de escasez.

En el fenómeno metabólico se efectúan dos procesos fundamentales:

Anabolismo: Es el proceso mediante el cual se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes en sustancias complejas.

Catabolismo: Es el proceso mediante el cual se desdobla las sustancias complejas de los nutrientes con ayuda de enzimas en moléculas más sencillas liberando energía.

Durante el metabolismo se realizan reacciones químicas y de producción de energía que haciendo posible el crecimiento del ser vivo, por lo tanto su auto reparación y la liberación de energía son necesarias para mantener la vida del organismo.

A las reacciones mencionadas con anterioridad las llamamos procesos metabólicos:

El ciclo material. Es el proceso metabólico mediante el cual se generan los cambios químicos de sustancia en los distintos períodos del ciclo vital, tales como el crecimiento, equilibrio y reproducción.

El ciclo energético Es el proceso metabólico mediante el cual se genera la transformación de la energía química de los alimentos en calor cuando el animal está en reposo, o bien en calor y trabajo mecánico cuando realiza actividad muscular.

De la misma manera el ciclo energético se genera en la transformación de la energía luminosa en energía química en las plantas. En los organismos heterótrofos, la sustancia y la energía se obtienen por medio de los alimentos, estos actúan formando la sustancia propia para en crecimiento y la reparación el desgaste, suministran energía y proporcionan las sustancias reguladoras del metabolismo.

Reproducción.

Los seres vivos poseen la capacidad de reproducirse o multiplicarse. Por medio de la reproducción se producen nuevos individuos semejantes a sus progenitores y con ello se perpetúa la especie.

Existen dos tipos de reproducción:

Reproducción asexual: En este tipo de reproducción un solo organismo es capaz de originar otros individuos, que son genéticamente copias exactas del progenitor, por ejemplo la reproducción de una bacteria es la división en dos bacterias idénticas genéticamente. Por lo tanto no hay intercambio de material genético, es decir los seres vivos nuevos mantienen las características de su progenitor.

Reproducción sexual: En este tipo de reproducción se necesita la intervención de dos individuos de sexos diferentes. Los descendientes serán resultado de la combinación del ADN de ambos progenitores, por lo tanto son genéticamente distintos a los progenitores y en general también distintos entre sí. La reproducción sexual es la más frecuente en los organismos vivos multicelulares, en el proceso reproductivo participan dos células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán mediante la fecundación.

Relación.

Cuando hablamos de esta característica de los seres vivos estamos haciendo referencia a la función de relación como una de las características esenciales y diferenciadoras de los seres vivos. Las condiciones ambientales en que viven los organismos vivos cambian, son dinámicas, y los seres vivos deben adaptarse a estos cambios para sobrevivir. A este proceso por el que una especie se condiciona para sobrevivir de frente a los cambios ambientales, se le denomina adaptación o evolución biológica. Por medio de la evolución los seres vivos mejoran sus características de adaptación al medio en el que se encuentran, para aumentar sus probabilidades de supervivencia.

Movimiento.

El movimiento es el desplazamiento que utilizan los seres vivos para diferentes actividades. Se entiende como movimiento a los tropismos de las plantas, e incluso al desplazamiento de distintas estructuras a lo largo del citoplasma.

[Enlace a Célula]

• Niveles de organización biológica.

En el estudio de la biología encontramos diversos niveles de organización, entre estas jerarquías se pueden identificar: los niveles abióticos o de materia no viva y los niveles bióticos o de materia viva: que van desde la célula hasta los ecosistemas.

A continuación se describen los principales niveles de organización:

Nivel subatómico: Este nivel se encuentra compuesto por las partículas subatómicas que forman los elementos químicos: protones, neutrones y electrones.

Nivel atómico: En el nivel atómico se identifica como su nombre lo indica a los átomos que forman a los seres vivos (bioelementos). Los bioelementos los podemos agrupar en tres categorías: bioelementos primarios: función estructural, bioelementos secundarios: función estructural y catalítica y los oligoelementos o elementos vestigiales: función catalítica.

Nivel molecular: Dentro de esta jerarquía encontramos a las moléculas formadas por la agrupación de átomos (bioelementos). A las biomoléculas o moléculas orgánicas las podemos agrupar en dos categorías: inorgánicos (agua, sales minerales, iones, gases) y orgánicos (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).

En este nivel también debemos agrupar las macromoléculas y los virus. Las primeras resultan de la unión de monómeros (aminoácidos, nucleótidos, etc.) y los segundos son la unión de proteínas con ácidos nucleicos. Cabe mencionar que en este nivel también podemos agrupar a las macromoléculas y a los virus.

Nivel celular: En este nivel se encuentra a la célula, la cual es la más pequeña unidad estructural de los seres vivos, cada célula posee un soporte químico para la herencia y un sistema químico para adquirir energía. Existen dos tipos de organizaciones celulares: la eucariota que corresponde a células animales y vegetales y la procariota que corresponde las bacterias.

Nivel pluricelular: Esta jerarquía se encuentra constituida por aquellos seres formados por más de una célula, surge de la diferenciación y especialización celular. Aquí encontramos distintos niveles de complejidad tales como tejidos, órganos, sistemas y aparatos. Los tejidos son organismos multicelulares de origen y forma parecida, que realizan una determinada función, un ejemplo de esto es el tejido muscular cardíaco.

Los órganos son organismos multicelulares de tejidos diferentes que realizan una determinada función, un ejemplo de esto es el corazón. Los sistemas son conjuntos de células, tejidos y órganos, que están organizados para realizar una determinada función, un ejemplo es el sistema circulatorio.

Nivel de individuo: En el nivel de individuo existen una o más células caracterizadas por un único tipo de información codificada en su ADN. Puede ser unicelular o multicelular.

Nivel de población: la población se define como un grupo de organismos de la misma especie que presenta interacciones tanto genéticas como ecológicas y que ocupan un área determinada en un mismo lapso. Un ejemplo puede ser un campo con flores separado de otro campo por una colina sin flores.

Nivel de especie: En esta jerarquía se describe un grupo de individuos similares que se aparean entre sí y dan descendencia fértil o fecunda. Cabe destacar que existen especies identificadas, no por su reproducción (especies biológicas) sino por su forma (especies anatómicas).

Nivel de comunidad: El tipo de lugar donde normalmente encontramos individuos de una especie en particular se conoce como hábitat. El hábitat de cualquier organismo se caracteriza por sus factores físicos y químicos, pero también por la presencia de otras especies que viven en el mismo lugar. Directa o indirectamente las poblaciones de cada una de las especies en un hábitat se asocian unas con otras formando comunidad, por tanto, ésta se define como un total de poblaciones de todas las especies que ocupan una misma área. Un ejemplo pueden ser las comunidades desérticas, las cuales pueden estar constituidas por conejos, víboras, ratones y plantas como los cactus, magueyes y cirios.

Nivel de ecosistema: El concepto de ecosistema aún es más amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, el ambiente no vivo, con todas las características de clima, temperatura, sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. El ecosistema estudia las relaciones que mantienen entre sí los seres vivos que componen la comunidad, pero también las relaciones con los factores no vivos Las poblaciones se establecen en una zona geográfica determinada donde se interrelacionan con otras poblaciones (comunidad o biocenosis) y con el medio no orgánico (Biotopo). Esta asociación configura el llamado ecosistema.

Nivel de bioma: Es una zona de vida dentro del globo terrestre o más precisamente un tipo principal de hábitat en el que la vegetación dominante comprende algunos tipos característicos que reflejan las tolerancias del ambiente y a la que se vinculan determinadas comunidades animales. Es lógico que encontremos biomas acuáticos y continentales. Los primeros podrán subdividirse a su vez en lacustres o palustres (correspondientes a las lagunas y lagos), fluviales (ríos) y marinos (mares y océanos). En tierra firme podemos reconocer biomas específicos: al bosque, la tundra, el desierto, la pradera, la estepa y la selva.

Nivel de biosfera: Todos los ecosistemas del mundo se combinan para formar un nivel de organización llamado biosfera, que es la suma total de todos los lugares físicos en los cuales viven los organismos. La biosfera es la capa de la tierra de alrededor de 22 kilómetros, que va desde los límites superiores de la atmósfera hasta las profundidades de las trincheras oceánicas. Si comparamos la tierra con una manzana, la biosfera sería el equivalente en grosor a la cáscara, y toda la vida se desarrolla en esa delgada capa.