La biolog\u00eda en sus albores ten\u00eda por objeto el estudio de las plantas y los animales, pero cinco revoluciones han cambiado el modo de trabajar en esta parcela de la ciencia.<\/p>\n
La primera revoluci\u00f3n: el microscopio. Anton van Leeuwenhoek observ\u00f3 por vez primera bacterias y otras criaturas microsc\u00f3picas que habitan en los estanques y dio una descripci\u00f3n de los gl\u00f3bulos rojos de la sangre. La biolog\u00eda despeg\u00f3 como ciencia con la ayuda del fil\u00f3sofo naturalista Robert Hooke, quien public\u00f3 en la segunda mitad del siglo XVII grabados de observaciones realizadas con el microscopio, que descubr\u00edan la complejidad de la vida a peque\u00f1a escala.<\/p>\n
La segunda revoluci\u00f3n: la clasificaci\u00f3n sistem\u00e1tica de los seres vivos, que permiti\u00f3 hacer distinciones claras y l\u00f3gicas entre ellos. La primera aproximaci\u00f3n es debida a Carl von Linneo, quien clasific\u00f3 los organismos por especie, g\u00e9nero y grupos m\u00e1s amplios. Este fue el comienzo de la clasificaci\u00f3n de los seres vivos que hoy los taxonomistas organizan en una jerarqu\u00eda de ocho niveles.<\/p>\n
La tercera: la evoluci\u00f3n. Se inici\u00f3 con la publicaci\u00f3n de El origen de las especies de Darwin, quien explic\u00f3 el proceso de selecci\u00f3n natural como una lenta acumulaci\u00f3n de miles de cambios.<\/p>\n
La cuarta: la gen\u00e9tica. La chispa que la gener\u00f3 surgi\u00f3 de los trabajos de Mendel, que le llevaron a concluir la existencia de unos \u201cfactores\u201d, hoy llamados genes, que determinan numerosas caracter\u00edsticas particulares de cada ser vivo.<\/p>\n
La quinta revoluci\u00f3n de la biolog\u00eda fue posible por la utilizaci\u00f3n de una nueva t\u00e9cnica experimental, la difracci\u00f3n de rayos X. A mediados del siglo XX se conoc\u00eda que los genes estaban formados por prote\u00ednas y ADN, pero no se sab\u00eda nada de la estructura molecular del \u00e1cido nucleico. La pista fundamental que llev\u00f3 a esta revoluci\u00f3n fue el an\u00e1lisis de las im\u00e1genes de algunos experimentos de difracciones de rayos X. El descubrimiento de la estructura molecular del ADN y de las prote\u00ednas ha permitido a la biolog\u00eda encontrar \u00e1reas por explorar que la han convertido en el terreno m\u00e1s excitante para la investigaci\u00f3n en el presente siglo.<\/p>\n
Pero la naturaleza de la vida no es solo una cuesti\u00f3n bioqu\u00edmica. Otras \u00e1reas de la ciencia est\u00e1n ayudando a explicar qu\u00e9 hace vivir y evolucionar a los seres vivos. Y lo que tienen en com\u00fan todas estas \u00e1reas son las matem\u00e1ticas que abren perspectivas totalmente nuevas.<\/p>\n
La sexta revoluci\u00f3n corresponde, pues, a las matem\u00e1ticas. El modo de pensar matem\u00e1tico se est\u00e1 convirtiendo en una pieza est\u00e1ndar del conjunto de herramientas que usa la biolog\u00eda, en un m\u00e9todo para entender y analizar los datos sobre los seres vivos. La aplicaci\u00f3n de las matem\u00e1ticas a la biolog\u00eda depende de nuevos equipos, como el ordenador, y tambi\u00e9n de nuevos \u201cequipos mentales\u201d.<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 matem\u00e1ticas necesita la biolog\u00eda? Se ha descubierto que ciertas teor\u00edas matem\u00e1ticas que surgieron por otras necesidades de la ciencia llevan aparejadas importantes aplicaciones en la biolog\u00eda.<\/p>\n
Las ideas matem\u00e1ticas fundamentales son permanentes, como el icosaedro, uno de los cinco s\u00f3lidos regulares que aparecen en Los elementos de Euclides, que ha encontrado representaci\u00f3n en el mundo real 2300 a\u00f1os despu\u00e9s. En la segunda mitad del siglo XX, con la ayuda del microscopio electr\u00f3nico y la t\u00e9cnica de la difracci\u00f3n de rayos X, se comprob\u00f3 que la estructura del icosaedro aparec\u00eda en los virus as\u00ed como las formas helicoidales. La teor\u00eda de grupos y el concepto de simetr\u00eda, teor\u00edas matem\u00e1ticas m\u00e1s recientes, son \u00fatiles en todas las ciencias. La de nudos resulta v\u00e1lida en biolog\u00eda, porque el ADN se pliega y se hace nudos a s\u00ed mismo. Tambi\u00e9n guarda relaci\u00f3n con la biolog\u00eda molecular el plegamiento de las prote\u00ednas, tema de inter\u00e9s porque la forma determina su funci\u00f3n.<\/p>\n
En el estudio del sistema nervioso, la aportaci\u00f3n de las matem\u00e1ticas a la biolog\u00eda, en concreto la aplicaci\u00f3n de las ecuaciones diferenciales y del an\u00e1lisis num\u00e9rico, resulta fundamental. Por necesidades de la biolog\u00eda se han dise\u00f1ado ya nuevas t\u00e9cnicas matem\u00e1ticas. La neurociencia, una de las \u00e1reas m\u00e1s activas de la biolog\u00eda matem\u00e1tica, trata de explicar el funcionamiento de las neuronas, el modo en que \u00e9stas se unen durante el desarrollo, la memoria, el aprendizaje, el procesamiento de la informaci\u00f3n que nos llega a trav\u00e9s de los sentidos\u2026 Las t\u00e9cnicas empleadas incluyen redes y estad\u00edstica. Los bi\u00f3logos matem\u00e1ticos est\u00e1n empezando a entender el asombroso poder de las redes neuronales. El cerebro es una red de c\u00e9lulas nerviosas muy compleja. Y hay buenas razones para pensar que la mayor\u00eda de las incre\u00edbles capacidades del cerebro son consecuencia de la arquitectura de las redes. A mediados del siglo pasado, Alan Turing, mediante el estudio de la geometr\u00eda de las manchas de los animales (rayas, lunares), cre\u00f3 su teor\u00eda de formaci\u00f3n de patrones, un modelo que engloba reacci\u00f3n y difusi\u00f3n. Los patrones, que no implican regularidad, se pronostican mediante diferentes modelos matem\u00e1ticos; algunos de ellos coinciden con los encontrados en la naturaleza, en tigres, leopardos, conchas, etc\u00e9tera.<\/p>\n
Las descripciones verbales son menos capaces de capturar la complejidad de la vida y la evoluci\u00f3n de lo que lo son los modelos matem\u00e1ticos. Estos clarifican los conceptos, las suposiciones y las relaciones entre ellos. La complejidad de los sistemas biol\u00f3gicos no debe tomarse como un obst\u00e1culo insuperable para cualquier an\u00e1lisis matem\u00e1tico.<\/p>\n
Un modelo debe ser suficientemente realista para no dejar fuera algo fundamental, pero no tiene que ser una representaci\u00f3n exacta de la realidad porque no ser\u00eda \u00fatil.<\/p>\n
Las t\u00e9cnicas y los puntos de vista de las matem\u00e1ticas ya est\u00e1n ayudando a entender no solo de qu\u00e9 est\u00e1 hecha la vida, sino tambi\u00e9n c\u00f3mo funciona a todos los niveles, inclusive a nivel molecular. Las matem\u00e1ticas no solo se utilizan en la biolog\u00eda para manejar datos y mejorar los instrumentos. Tambi\u00e9n proporcionan ayuda para explicar c\u00f3mo funciona la vida. La bioinform\u00e1tica no puede reducirse a la elaboraci\u00f3n de una lista del genoma. Los modelos constituyen el \u00fanico modo de predecir y de comparar posibles estrategias de control.<\/p>\n
La biomatem\u00e1tica no consiste solo en la aplicaci\u00f3n de los m\u00e9todos matem\u00e1ticos conocidos. Los matem\u00e1ticos han descubierto que el \u00fanico modo efectivo de aplicar su materia a la biolog\u00eda es encontrar lo que los bi\u00f3logos quieren saber y adaptar sus t\u00e9cnicas en concordancia. La biolog\u00eda pide conceptos y t\u00e9cnicas matem\u00e1ticos completamente nuevos y plantea nuevos y fascinantes problemas para la investigaci\u00f3n matem\u00e1tica.<\/p>\n
La biolog\u00eda, por su necesidad de comprender el funcionamiento de la vida, su evoluci\u00f3n y la relaci\u00f3n de los organismos con el medio, ser\u00e1 la principal fuente de creaci\u00f3n de las nuevas matem\u00e1ticas en el presente siglo, as\u00ed como lo fue la f\u00edsica en el siglo pasado.<\/p>\n
No hace mucho la especializaci\u00f3n era posible. Pero en los tiempos en que vivimos no puede investigarse en una rama de la ciencia ignorando las restantes. La ciencia del ma\u00f1ana lograr\u00e1 avanzar y lo har\u00e1 m\u00e1s r\u00e1pidamente si hay interconexi\u00f3n de grupos de investigaci\u00f3n y si trabajan conjuntamente especialistas en diferentes campos del saber y de forma complementaria. El siglo XXI es el de la globalizaci\u00f3n en la ciencia.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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