El estudio de las civilizaciones antiguas muestra que los seres humanos, desde sus orígenes, se han preocupado por conocer las características de los objetos naturales que les rodean, sobre todo de aquéllos de importancia médica, económica o cultural. Los fenómenos del nacimiento, el crecimiento y la muerte, así como las características de las plantas y animales que servían de alimento y vestido, el propio cuerpo, sano o enfermo, siempre han sido temas de interés para los seres humanos, ya que su conocimiento permitió resolver necesidades cotidianas y de supervivencia.
El conocimiento sobre los seres vivos como pensamiento sistematizado, al igual que para otras ramas del saber, puede encontrarse en la antigua Grecia. Tales y Anaximandro de Mileto, que vivieron entre los años 600 y 550 a.C., establecieron algunos aspectos sobre la adaptación biológica; Hipócrates (460-370 a.C.), considerado el padre de la medicina, elaboró una teoría general sobre la composición de la sustancia viva y toda una serie de tratados médicos que proponen una síntesis teórica que abarca temas relacionados con la medicina, la embriología, la fisiología y la anatomía.
Aristóteles (384-322 a.C.), sin duda el pensador más relevante para la biología, escribió tratados sistemáticos sobre embriogénesis, anatomía y botánica; abordó el problema de la generación de las plantas y de los animales, admitiendo para algunos de ellos la idea de la generación espontánea. Estudió la morfología y el comportamiento de más de 500 especies de animales y creó una escuela de clasificación biológica.
En el Imperio romano se estudiaron las plantas y animales debido a sus implicaciones en la ganadería y la agricultura. En esta época fue el célebre Galeno (129-199) quien realizó disecciones e investigaciones con animales vivos y muertos y desarrolló teorías sobre el funcionamiento del cuerpo humano muy influyentes en la medicina.
En el Renacimiento surgen personajes geniales como Leonardo da Vinci (1452-1519), quien realizó estudios sobre el cuerpo humano comparándolo con el de otros animales y analizó el vuelo de las aves. Poco después, Vesalio (1514-1564) publicó en 1543 De la estructura del cuerpo humano, que fue considerado un gran tratado de anatomía humana.
Desde principios del siglo XVI y hasta mediados del XVII, en Europa se redactaron diversas historias de plantas e historias de animales; Michel Foucault señala que Belón había escrito una Historia de la naturaleza de las aves (Histoire de la nature des Oiseaux); Duret, una Historia admirable de las plantas(Histoire admirable des Plantes); Gesner, su Historia animal (Historiae animalium), y Aldrovandi, la Historia de las serpientes y los dragones (Serpentum et draconum historiae).
La descripción de una planta o un animal, durante muchos siglos, continúa Foucault, fue una descripción unitaria y absolutamente conexa, que señalaba cuáles eran los elementos y los órganos de los seres vivos, semejanzas, virtudes, leyendas e historias en las que estaban todos mezclados, los blasones en los que figuraban, los medicamentos que se fabricaban con sus sustancias, los alimentos que roporcionaban, lo que los (más) antiguos decían, lo que los viajeros referían del espécimen, etcétera.
Escribir las historias presuponía esfuerzos enormes como el de Aldrovandi, en Bolonia, quien se propuso realizar su gran Historia de los animales, de la cual produjo tres tomos relativos a aves, publicados en 1599, uno sobre insectos en 1602 y la muerte lo sorprendió cuando estaba escribiendo el relativo a las serpientes y los dragones, culminado por sus alumnos casi 50 años después.
Este tipo de historias de plantas y animales seguían modelos similares a los establecidos en el periodo aristotélico y continuado durante la etapa medieval.
Charles Singer subraya que, en Europa, antes de la historia natural lo que predominaba eran las historias de animales y plantas, y los textos que se producían eran los teatros, los tesoros, los tratados y sobre todo las historias. Los personajes dedicados a estos temas eran generalmente clérigos, como en Inglaterra; jardineros, como en Francia; o tenían otros oficios, tales como comerciantes, viajeros y militares. En la entonces Nueva España, entre los siglos XVI y XVII, se produjeron varias historias, como la de Bernardino de Sahagún: Historia general de las cosas de la Nueva España, que incluye datos sobre plantas y animales; Gregorio López compuso el Tesoro de medicinas, Agustín de Vetancourt, El teatro americano, y Juan de Cárdenas, Problemas y secretos maravillosos de las Indias. Hubo en esa época un gran esfuerzo por consignar todo lo que se sabía sobre los animales y las plantas, y el esfuerzo se centró en las descripciones, en las costumbres a las que frecuentemente se les llamaba "curiosidades", registrando los usos no sólo medicinales o comestibles, sino también los ornamentales y ceremoniales, al mismo tiempo que se consignaban las cosmovisiones construidas alrededor de plantas y animales.
A mediados del siglo XVII, en 1657, Jonston publicó Historia natural de los cuadrúpedos (Historianaturalis de quadrupedidus), que es el texto que indica para Foucault, no la fecha de nacimiento de la historia natural de manera rigurosa, pero sirve, indudablemente, para establecer un punto de referencia.
Frente a la gran producción y el volumen de la obra de los historiadores de plantas y animales, la propuesta de la historia natural no fue aumentar los saberes sobre las plantas, los animales y los minerales, sino pulir y sistematizar lo que se determinó como central y eliminar lo superfluo. O, dicho de otro modo, se propusieron aumentar la profundidad, reduciendo la extensión en las descripciones.
Los historiadores naturales se propusieron trabajar con mayor claridad, haciendo descripciones sistemáticas y homogéneas de lo que era observable, verificable y medible, eliminando los mitos y las leyendas, los usos medicinales y los alimenticios, y todo un conjunto de saberes locales que contribuían a caracterizar a las plantas y los animales. La historia natural se propuso describir lo que veía y no consignaba lo que no podía ver.
Es en este sentido que se dice que la historia natural no aumentó el volumen de saberes que sobre cada planta y animal refería la "prehistoria" natural, sino que, por el contrario, los redujo. Mucho de lo que escribió Aldrovandi 50 años antes, está ausente en Jonston, y justamente la diferencia reside, según Foucault, en lo que ahora faltaba o, al revés, en lo que antes sobraba y se convirtió en innecesario.
Su significado puede apreciarse exactamente en el siguiente caso: en Jonston, por ejemplo, el capítulo sobre el caballo se subdivide en 11 apartados: nombre, partes anatómicas, lugar de habitación, edades, generación, voz, movimientos, simpatía y antipatía, y usos medicinales, mientras que Carlos Linneo, que lleva a nuevos límites el rigor de la caracterización o diagnosis, reduce a siete los temas a abordar: nombre, teoría, género, especie, atributos, uso y litteraria, que es una manera de llamar a la miscelánea, donde poco a poco, los datos "superfluos" tendieron a desaparecer.
Linneo, con su sistema natural o binomial, dotó a la historia natural de su gran instrumento sistemático para la expansión de la nomenclatura de las plantas y los animales de las tierras conocidas y por conocer, lo que desató una gran actividad para establecer colecciones, herbarios y museos. Es en ese momento del siglo XVIII que el coleccionismo y su elemento básico, el ejemplar, se convirtieron en el asunto central de toda actividad científica.
El interés de un naturalista, botánico o zoólogo, se enfocaba también a los aspectos externos, a la distribución geográfica de las especies, a las relaciones entre las diferentes plantas y animales y al uso que tenían.
La obra Systema naturae, del botánico sueco Carlos Linneo (1707-1778), permitió clasificar a las plantas y los animales, en clases, órdenes, familias, géneros y especies, mediante una nomenclatura binomial, que sigue siendo la base de la taxonomía contemporánea.
Los nombres científicos de las especies biológicas incluyen dos palabras en latín, escritas con letra cursiva o subrayadas. La primera palabra comienza con mayúscula y corresponde al género; la segunda se escribe con minúscula y corresponde a la especie. Por ejemplo, para la especie humana es Homo sapiens; para una bacteria fijadora de nitrógeno, Rhizobium etli; para un hongo venenoso, Amanita muscaria; para el árbol de la "flor de manita", Chirantodendron pentadactylon; para el ajolote, Ambystoma mexicanum; para la planta de Chiapas de órganos sexuales invertidos, Lacandonia schismatica; para la amiba intestinal, Entamoeba histolytica; para el parásito unicelular causante de diarreas en niños, Giardia lamblia, etc. Otro gran naturalista de la época, Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788) se opuso a estas ideas y métodos por considerar que este tipo de clasificación era artificial. En su obra Histoire naturelle realizó excelentes descripciones de animales e introdujo nuevos puntos de vista para su estudio, como son la velocidad de desarrollo, la edad adulta para la reproducción, la duración de la gestación, el número de crías por camada, etc. Georges Cuvier (1769-1832), gran naturalista francés, dedicó su vida a clasificar y comparar las estructuras de diferentes animales vivos y de fósiles, por lo que se le ha llamado el fundador de la anatomía comparada y de la paleontología.
Mientras eso ocurría en Europa, en Nueva España el primer gabinete de historia natural fue puesto en funcionamiento en 1790 para albergar ejemplares de los tres reinos linneanos: mineral, vegetal y animal, habiéndose iniciado la Cátedra de Botánica del Real Jardín Botánico de México en 1788.
Mucho antes, Antonio Alzate se había destacado como un historiador natural con amplias y nacionalistas preocupaciones. Protagonizó una importante polémica con Cervantes, el director de la Real Expedición Botánica, a propósito de la instauración del sistema linneano de clasificación vegetal, al cual criticaba argumentando la necesidad de sustituir las voces griegas y latinas por voces mexicanas; también cuestionaba ese sistema por no hacer la clasificación de los vegetales de acuerdo con sus usos y hacerlo en relación con otros elementos, como los estambres —en el caso de las plantas con flores.
José Mariano Mociño, otro notable historiador natural novohispano, se ocupó de la historia natural de las plantas. Formó parte de la Real Expedición, viajó por todo México, Guatemala y Canadá; después viajó a España, para hacerse cargo de la edición de los resultados de la expedición y, posteriormente, a Francia y Suiza, sin conseguir su cometido, debido a la ocupación francesa de España.
El siglo XVIII en Europa, además del Siglo de las Luces, fue el de la historia natural, del paradigma clasificatorio y del fijismo, aún después de cruzar la segunda mitad del siglo XIX, por lo que la historia natural se mantuvo vigente allí durante casi 200 años.
En México, la historia natural se desarrolló en un compás de tiempo que cubrió unas décadas del periodo colonial, todo el periodo del México independiente, y se prolongó a algunos años del periodo posrevolucionario. Pero la historia natural, a su vez, también habría de ser desplazada por una nueva disciplina.
En síntesis, el siglo XVIII fue el siglo del paradigma clasificatorio y el xix lo fue del transformacionismo. La ruptura ocurrió entre el fijismo y el evolucionismo; la sucesión fue de la historia natural a la biología.
En esta dirección, Foucault menciona en Las palabras y las cosas que, cuando "se quieren hacer historias de la biología en el siglo XVIII […], no se advierte que la biología no existía y que el corte del saber, que nos es familiar desde hace más de 150 años, no es válido en un periodo anterior. Y si la biología era desconocida, lo era por una razón muy sencilla: la vida misma no existía. Lo único que existía eran los seres vivientes que aparecían a través de la reja del saber constituida por la historia natural".
De este modo, pese al gran conocimiento que se tenía sobre los seres vivos, hasta el siglo XIX no existía una ciencia que planteara la unificación de su estudio y no se tenía una concepción clara de las funciones que llevaban a cabo los organismos. El concepto de vida había sido abordado desde distintas perspectivas filosóficas, metafísicas, religiosas, pero desde el punto de vista científico no había sido analizado en su completo significado.
Al inicio del siglo XIX dos grandes naturalistas, el francés Lamarck (1744-1829) y el alemán Treviranus (1776-1837), plantearon la necesidad de construir una ciencia dedicada al estudio específico de los seres vivos que investigara los rasgos comunes de plantas y animales y acuñaron el término de biología, separándose de la historia natural. Sin embargo, como frecuentemente ocurre en la historia de la ciencia, primero se formuló el concepto y se necesitó medio siglo de gran actividad para que se le dotara de un gran contenido, se desarrollara una ciencia floreciente y se establecieran los rasgos unificadores que caracterizan a los procesos biológicos.
Quienes acuñaron el término biología decidieron reorientar las investigaciones hacia el estudio de la vida. Uno de los intereses primordiales lo constituyeron los procesos funcionales de los organismos, procesos que representaban la vida misma, como son la respiración, la generación, la sensibilidad, la herencia, etc. Asimismo, el desarrollo de enfoques históricos, es decir, estudios que explicaran cómo habían sido los procesos naturales a lo largo del tiempo.
De este modo, a mediados de siglo XIX se produce un cambio profundo en la práctica de la biología. A menos de 20 años de su existencia, se plantea la teoría celular, que sostiene que la unidad fundamental de los seres vivos es la célula; la teoría de la evolución, que rechaza la idea de que los seres vivos son entidades fijas y explica cómo se transforman las especies biológicas en el tiempo; a la par de que se analizan las grandes funciones químicas, se estudia la herencia, las fermentaciones, la síntesis de compuestos orgánicos, entre otros temas fundamentales. En las obras de grandes estudiosos de la vida como Theodor Schwann (1810-1882), Matthias Schleiden (1804-1881), Charles Darwin (1809-1882), Gregor Mendel (1822-1884), Claude Bernard (1813-1878) y Louis Pasteur (1822-1895), entre muchos otros, se definieron nuevos conceptos, métodos y objetos de estudio; es decir, grandes programas de investigación que se encuentran en el origen de la biología moderna.
Simultáneamente, durante el siglo XIX, las investigaciones sobre las sustancias que componían la célula dieron como resultado la explicación de una de las características sobresalientes del carbono: su cualidad de combinarse con otros átomos de carbono para formar moléculas características de los seres vivos.
Se buscaron técnicas para sintetizar moléculas que hasta antes de este siglo eran consideradas sólo de origen biológico y sustento de teorías como la vitalista. En 1826, Hinnel obtuvo una preparación artificial de alcohol etílico y Friedrich Wöhler sintetizó urea utilizando amoniaco y ácido ciánico, y con estas investigaciones se demostró que se podían sintetizar moléculas que se concebían de elaboración exclusiva por los organismos. Para 1830 se podía predecir la composición de las moléculas orgánicas. Kekulé explicó las combinaciones entre el carbono, el hidrógeno y el oxhidrilo y, con estos estudios, quedaba prácticamente completa la constitución de las moléculas orgánicas formadas por carbono, características de los procesos metabólicos.
En la segunda mitad del siglo xix se lograron sintetizar moléculas importantes, como proteínas, grasas y carbohidratos. Con estas investigaciones se sentaron las bases para explicar el origen de la vida y comprender la constitución química de la célula y sus procesos metabólicos. En 1878, Kühne contribuyó con sus investigaciones a explicar la actividad de las enzimas, moléculas que actúan como catalizadores orgánicos y son fundamentales en todas las reacciones de la célula.
El avance de la fisiología también fue relevante. Claude Bernard (1813-1878) se concentró en el estudio de la actividad del sistema nervioso, la nutrición y la secreción, y así estableció las bases de la bioquímica. Inició el camino para comprender el metabolismo de la glucosa, describió la actividad del hígado y le dio el nombre al glucógeno, creando con ello las bases para comprender la diabetes; describió además la función de los nervios vasomotores.
A fines del siglo XIX se descubrieron las hormonas, moléculas complejas relacionadas prácticamente con todas las funciones del organismo. Todas estas aportaciones de la fisiología crearon las condiciones para que la medicina se desarrollara sobre la base de los hallazgos efectuados en la biología.
También la microbiología le dio un sustento científico a la medicina cuando se descubrió la relación entre algunas enfermedades y la presencia de microorganismos. Pasteur, en 1855, comprobó esos resultados cuando aceptó el reto de refutar la teoría de la generación espontánea, demostrando que eran bacterias del aire las que contaminaban los caldos de cultivo y no los desperdicios los que daban lugar por sí mismos a la aparición espontánea de la vida. Demostró también el origen microbiano de padecimientos como el ántrax, el cólera de las gallinas y las enfermedades del gusano de seda. A partir de estos descubrimientos, Lister diseñó técnicas de asepsia para la cirugía utilizando ácido carbónico y, posteriormente, descubrió que la limpieza era el principal método aséptico.
De esta manera, el desarrollo de todos estos campos del conocimiento remodelaron las concepciones que se tenían de los organismos, de su funcionamiento y de su evolución.
En este gran periodo, como vemos, la biología ya no sólo observó y clasificó a los organismos, sino que exploró nuevas formas de análisis, estudió sus componentes, su historia, su origen, la causalidad, el azar, el funcionamiento. Además de aproximarse al organismo en su totalidad, también añadió nuevos objetos de estudio: las moléculas, las reacciones, las células, las poblaciones, las especies.
La biología se diversificó, de este modo, en sus enfoques; uno de ellos estudió al organismo en su totalidad, contemplándolo como unidad intangible, como elemento de una población o de una especie. Así se encargó de describir los hábitos de los animales, su desarrollo, su evolución, su historia, sus relaciones con el medio y con otras especies. Otro enfoque buscó reducir al organismo a sus constituyentes, ya no bastó conocer las estructuras de los órganos y determinar sus funciones, era necesario analizar el funcionamiento mismo de los cuerpos vivos y de sus componentes. Para ello, una parte de la biología se transformó en una ciencia experimental. En consecuencia, la biología tuvo la necesidad de mudar su sitio de observación, puesto que ya no se enfocaría solamente en analizar lo que sucede en la naturaleza; su trabajo, a partir de entonces, se desarrollaría también en el laboratorio.
Así, a finales del siglo XIX y principios del XX se definió una amplia gama de nuevos objetos de estudio. Alrededor de cada uno se organizó un campo particular de la biología, que se distingue no sólo por sus fines y sus técnicas, sino también por su lenguaje.
La biología se constituyó como ciencia con un cuerpo teórico y metodológico propio y se separó del estudio de los minerales para dedicarse exclusivamente al estudio de los seres vivos. La teoría de la evolución, el desarrollo de la química orgánica, la fisiología, la teoría microbiana, la teoría celular y las leyes de la herencia le dieron a la biología el sustento que la convirtió en una de las ciencias más trascendentales del siglo XX.
Ahora vivimos en un mundo que hasta hace un siglo se pensaba imposible o propio de la ciencia ficción; la clonación, el proyecto genoma humano, los organismos transgénicos y la terapia génica, entre otros, son ejemplos del gran impacto que la biología tiene en la sociedad, que la han transformado en una de las ciencias más importantes del siglo XXI.
