Biología

Labiología(delgriegoβίος[bíos] «vida», y-λογία[-logía] «tratado», «estudio» o «ciencia»)​​ es laciencia naturalque estudia todo lo relacionado con laviday loorgánico, incluyendo losprocesos,sistemas,funciones,mecanismosu otroscaracteres biológicossubyacentes a losseres vivosendiversos campos especializadosque abarcan sumorfología,fisiología,filogénesis,desarrollo,evolución,distribucióneinteraccionesen los nivelesmacroscópicoymicroscópico.​​​​
La biología se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales, como de lasespeciesen su conjunto, así como de las relaciones entre los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios de ésta.​
La escala de estudio va desde los subcomponentes biofísicos hasta los sistemas complejos, los cuales componen los niveles de laorganización biológica. La biología moderna se divide en subdisciplinas según los tipos de organismos y la escala en que se los estudia. Por ejemplo, labiología moleculares el estudio de lasbiomoléculasfundamentales de la vida, mientras que labiología celulartiene como objeto el análisis de lacélula, que es la unidad constitutiva básica de toda la vida. A niveles más elevados, laanatomíay lafisiología, por ejemplo, estudian la estructura y el funcionamiento interno de los organismos, respectivamente, mientras que laecologíase ocupa de loshábitats naturalesy su relación con los seres vivos.​
Los campos biológicos de labotánica, lazoologíay lamedicinasurgieron desde los primeros momentos de la civilización, mientras que lamicrobiologíafue introducida en el sigloXVIIcon el descubrimiento delmicroscopio. Sin embargo, no fue hasta el sigloXIXcuando la biología se unificó, una vez que se descubrieron coincidencias en todos los seres vivos y se estudiaron como un conjunto. Algunos desarrollos clave en la ciencia de la biología fueron lagenética, lateoría de la evoluciónmedianteselección natural, lateoría microbiana de la enfermedady la aplicación de técnicas defísicayquímicaa nivel celular y molecular, que dieron lugar a labiofísicaybioquímica, respectivamente.​
En su sentido moderno, la palabra «biología» parece haber sido introducida independientemente porGottfried Reinhold Treviranus(Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, 1802) y porJean-Baptiste Lamarck(Hydrogéologie, 1802). Generalmente, se dice que el término fue acuñado en 1800 porKarl Friedrich Burdach, aunque se menciona en el título del tercer volumen dePhilosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia, deMichael Christoph Hanowy publicado en 1766.​
Alcientíficoque estudia la vida en general se le conoce comobiólogoy pueden especializarse en cualquier rama de esta ciencia, aunque también pueden adquirir elapelativode su especialidad, p. Ej:zoólogo,botánico,micólogo,microbiólogo,genetista,biólogo molecular, etc. No obstante, tradicionalmente se los suele clasificar en dos grandes subgrupos; los biólogos de laboratorio, quienes normalmente realizantrabajo de laboratorio; y los biólogos de campo, que generalmente se dedican altrabajo de campo, si bien ambos deben tener la formación adecuada y los conocimientos fundamentales de ambos ámbitos para poder desempeñar suprofesión.​​
Enespañol, el origen de la palabra ‘biología’ se encuentra en elvocablo francésbiologie,​​ tomado delgriegoβίος [bíos] que hace acepción a «vida»​ y -λογία [-logía] que significa «tratado», «estudio» o «ciencia»,​ por lo que se puede connotar como la «ciencia de la vida». En elidioma inglésel término fue acuñado inicialmente en elidioma alemánen el sigloXIX.​
La historia de la biología trata sobre el estudio del mundo vivo desde los tiempos antiguos hasta los modernos. Aunque el concepto de biología como campo coherente único floreció en el sigloXIX, las ciencias biológicas emergieron de las tradiciones de lamedicinay lahistoria natural, llegando hasta lamedicina egipciaantigua y los trabajos deAristótelesyGalenoen el antiguo mundo grecorromano, que se desarrollaron más en laEdad Mediacon lamedicina islámicay estudiosos comoal-Jahiz,Avicena,Avenzoar,Ibn al-BaitareIbn Nafis. Durante elRenacimientoy al comienzo de laEdad Moderna, el pensamiento biológico se revolucionó en Europa por un interés renovado en elempirismoy el descubrimiento de muchos organismos nuevos. Prominentes en este movimiento lo eranAndrés VesalioyWilliam Harvey, que utilizaban la experimentación y la observación cuidadosa en medicina, y naturalistas comoCarl Von LinneoyGeorges-Louis Leclerc de Buffon, que empezaron a clasificar la diversidad de la vida y elregistro fósil, así como el desarrollo y comportamiento de organismos. Lamicroscopiareveló el previamente desconocido mundo de losmicroorganismos, sentando las bases para lateoría celular. La importancia creciente de lateología natural, parcialmente una respuesta al esplendor de la filosofía mecánica, alentó al crecimiento de la historia natural.
Entre los siglos sigloXVIIIyXIX, las ciencias biológicas como labotánicay lazoologíase convirtieron en disciplinas científicas profesionales en incremento.Lavoisiery otros científicos empezaron a conectar los mundos animado e inanimado mediante lafísicay laquímica. Los exploradores naturalistas comoAlexander von Humboldtinvestigaron la interacción entre organismos y su entorno, y los caminos en los que esta relación depende de lageografía, poniendo los cimientos de labiogeografía, laecologíay laetología. Los naturalistas empezaron a rechazar elesencialismoal considerar la importancia de laextincióny latransmutación de las especies. La teoría celular proveyó una nueva perspectiva sobre las bases fundamentales de la vida. Estos desarrollos, así como los resultados de laembriologíaypaleontología, se sintetizaron en lateoría de la evoluciónporselección naturaldeCharles Darwin. A finales del sigloXIXse vio caer lateoría de la generación espontáneay el esplendor de lateoría microbiana de la enfermedad, aunque el mecanismo de herencia biológica permaneció un misterio.
A principios del sigloXX, el redescubrimiento del trabajo deGregor Mendelcondujo hacia el rápido desarrollo de lagenéticaporThomas Hunt Morgany sus estudiantes, y hacia los años 1930 la combinación de lagenética de poblacionesy la selección natural en lasíntesis evolutiva moderna. Nuevas disciplinas se desarrollaron rápidamente, especialmente después de queJames WatsonyFrancis Crickpropusieran la estructura delADNcon base en los trabajos deRosalind Franklin. Después del establecimiento deldogma central de la biología moleculary el desciframiento delcódigo genético, la biología se dividió ampliamente entre biología de organismos -los campos que tratan a la totalidad de organismos y grupos de organismos- y los campos relacionados con labiología celulary molecular. Hacia finales del sigloXX, nuevos campos como lagenómicay laproteómicaestaban dando la vuelta a esta tendencia, con biólogos de organismos utilizando técnicas moleculares, y biólogos celulares y moleculares investigando la interacción entre los genes y el ambiente, así como la genética de poblaciones naturales de organismos.
Los organismos se definen como el conjunto de entidades que manifiestan vida,​ sin embargo hasta la actualidad no se ha podido definir ni delimitar a los seres vivos con precisión,​ por lo que se han desarrollado listas con características en común entre ellos, llamadas propiedades de la vida, la cual define que para considerar una entidad como un ser vivo debe de cumplir con las siguientes cualidades; unaestructura organizada,metabolismo,homeostasis,crecimiento,reproducción,irritabilidadyevolución;​ no obstante la lista discrepa dependiendo del autor, por lo que otras listas incluyen;movimiento,adaptación,ADN,carbono, entre otras,​ como propiedades definitorias que debe tener un ser vivo, o incluso otras listas eliminan características como la reproducción, puesto que no es una propiedad obligatoria de los seres vivos.​
El registro más antiguo que se tiene de un organismo vivo es de 3 800 millones de años, cuatrocientos millones de años antes de lo que se conocía anteriormente, de acuerdo a un estudio de 1996 de laUniversidad de California en los Ángeles(UCLA).​
Unorganismovivo es el resultado de los procesosbioquímicosque se dan gracias a la organización compleja de lamateriacon la siguiente jerarquía:
Son loselementos químicosesenciales para el desarrollo de una especie.​ Estos se clasifican en dos grupos: primarios y secundarios:
También conocidas como sustancias orgánicas, son lasmoléculasque se hallan en todas lascélulas, las cuales están constituidas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Estas conforman sustancias esenciales para el desarrollo de las especies, entre ellascarbohidratos,lípidos,proteínas,ácidos nucleicos,vitaminas, entre otros.
Losoligoelementossonmineralesque se encuentran en muy bajas dosis en los seres vivos debido a su potencialtóxicopero que son primordiales para el correcto funcionamiento de diferentes procesos vitales. Algunos oligoelementos esenciales son elpotasio, elsodio, elcalcio, elfósforo, elmagnesio, elzincy elhierro.
A diferencia de la física, la biología no suele describir sistemas biológicos en términos de objetos que obedecen leyes inmutables descritas por la matemática. No obstante, se caracteriza por seguir algunos principios y conceptos de gran importancia, entre los que se incluyen: la universalidad, la evolución, la diversidad, la continuidad, la homeóstasis y las interacciones.
Uno de los conceptos centrales de la biología es que toda vida desciende de unantepasado comúnque ha seguido el proceso de la evolución. De hecho, ésta es una de las razones por la que los organismos biológicos exhiben una semejanza tan llamativa en las unidades y procesos que se han discutido en la sección anterior.Charles Darwinconceptualizó y publicó la teoría de la evolución en la cual uno de los principios es laselección natural(aAlfred Russell Wallacese le suele reconocer como codescubridor de este concepto). Con la llamadasíntesis modernade la teoría evolutiva, laderiva genéticafue aceptada como otro mecanismo fundamental implicado en el proceso.
Hay muchas constantes universales y procesos comunes que son fundamentales para conocer las formas de vida. Por ejemplo, todas las formas de vida están compuestas porcélulas, que están basadas en unabioquímicacomún, que es la química de los seres vivos. Todos los organismos perpetúan sus caractereshereditariosmediante el material genético, que está basado en elácido nucleicoADN, que emplea uncódigo genéticouniversal. En la biología del desarrollo la característica de la universalidad también está presente: por ejemplo, el desarrollo temprano del embrión sigue unos pasos básicos que son muy similares en muchos organismosmetazoo.
Sabemos que elADN, sustancia fundamental del material cromático difuso (así se observa en la célula de reposo), está organizado estructural y funcionalmente junto a ciertas proteínas y ciertos constituyentes en formas de estructuras abastonadas llamadascromosomas. Las unidades de ADN son las responsables de las características estructurales y metabólicas de la célula y de la transmisión de estos caracteres de una célula a otra. Estas reciben el nombre de genes y están colocadas en un orden lineal a lo largo de los cromosomas.
El gen es la unidad básica de material hereditario, y físicamente está formado por un segmento del ADN del cromosoma. Atendiendo al aspecto que afecta a la herencia, esa unidad básica recibe también otros nombres, como: recón, cuando lo que se completa es la capacidad de recombinación (el recón será el segmento de ADN más pequeño con capacidad de recombinarse), y mutón, cuando se atiende a las mutaciones (y, así, el mutón será el segmento de ADN más pequeño con capacidad de mutarse).
En términos generales, un gen es un fragmento de ADN que codifica unaproteínao unpéptido.
Se llama filogenia al estudio de la historia evolutiva y las relaciones genealógicas de las estirpes. Las comparaciones de secuencias deADN,ARNy deproteínas, facilitadas por el desarrollo técnico de labiología moleculary de lagenómica, junto con el estudio comparativo defósilesu otros restos paleontológicos, generan la información precisa para el análisis filogenético. El esfuerzo de los biólogos por abordar científicamente la comprensión y la clasificación de la diversidad de la vida ha dado lugar al desarrollo de diversas escuelas en competencia, como lafenética, que puede considerarse superada, o la cladística. No se discute que el desarrollo muy reciente de la capacidad de descifrar sobre bases sólidas la filogenia de las especies está catalizando una nueva fase de gran productividad en el desarrollo de la biología.
A pesar de la unidad subyacente, la vida exhibe una asombrosa diversidad enmorfología,comportamientoyciclos vitales. Para afrontar esta diversidad, los biólogos intentan clasificar todas las formas de vida. Esta clasificación científica refleja los árboles evolutivos (árboles filogenéticos) de los diferentes organismos. Dichas clasificaciones son competencia de las disciplinas de lasistemáticay lataxonomía. La taxonomía sitúa a los organismos en grupos llamadostaxones, mientras que la sistemática trata de encontrar sus relaciones.
Sin embargo, actualmente el sistema de Whittaker, el de los cinco reinos se cree ya desfasado. Entre las ideas más modernas, generalmente se acepta elsistema de tres dominios:​
Estos ámbitos reflejan si las células poseen núcleo o no, así como las diferencias en el exterior de las células. Hay también una serie de «parásitosintracelulares» que, en términos de actividadmetabólicason cada vez «menos vivos», por ello se los estudia por separado de los reinos de los seres vivos, estos serían los:
Hay un reciente descubrimiento de una nueva clase de virus, denominado losNucleocytoviricota, ha causado que se proponga la existencia de un cuarto dominio debido a sus características particulares, en el que por ahora solo estaría incluido estos organismos, sin embargo esta propuesta se ve desafiada por latransferencia horizontal de genesentre estos virus y sus huéspedes.
Se dice que un grupo de organismos tiene un antepasado común si tiene unancestro común. Todos los organismos existentes en la Tierra descienden de un ancestro común o, en su caso, de un fondo genético ancestral. Este últimoancestro común universal, esto es, el ancestro común más reciente de todos los organismos que existen ahora. Se estima que apareció hace alrededor de 4250 millones de años (véaseorigen de la vida).​​
La noción de que «toda vida proviene de un huevo» (dellatínOmne vivum ex ovum) es un concepto fundacional de la biología moderna, y viene a decir que siempre ha existido una continuidad de la vida desde su origen inicial hasta la actualidad. En el sigloXIXse pensaba que las formas de vida podían aparecer de forma espontánea bajo ciertas condiciones (véaseabiogénesis). Los biólogos consideran que la universalidad delcódigo genéticoes una prueba definitiva a favor de la teoría del descendiente común universal (DCU) de todas las bacterias, archaea y eucariotas.
La homeostasis es la propiedad de unsistema abiertoque regula su medio interno para mantener unas condiciones estables, mediante múltiples ajustes deequilibrio dinámicocontrolados por mecanismos de regulación interrelacionados. Todos los organismos vivos, seanunicelularesopluricelularestienen su propia homeostasis. Por ejemplo, la homeostasis se manifiesta celularmente cuando se mantiene una acidez interna estable (pH); a nivel de organismo, cuando los animalesde sangre calientemantienen una temperatura corporal interna constante; y a nivel deecosistema, al consumirdióxido de carbonolasplantasregulan la concentración de esta molécula en la atmósfera. Lostejidosy losórganostambién pueden mantener su propia homeostasis.
Todos los seres vivos interaccionan con otros organismos y con su entorno. Una de las razones por las que los sistemas biológicos pueden ser difíciles de estudiar es que hay demasiadas interacciones posibles. La respuesta de una bacteria microscópica a la concentración de azúcar en su medio (en su entorno) es tan compleja como la de un león buscando comida en la sabana africana. Elcomportamientode una especie en particular puede sercooperativooagresivo;parasitarioosimbiótico. Los estudios se vuelven mucho más complejos cuando dos o más especies diferentes interaccionan en un mismoecosistema; el estudio de estas interacciones es competencia de laecología.
La biología se ha convertido en una iniciativa investigadora tan vasta que generalmente no se estudia como una única disciplina, sino como un conjunto de subdisciplinas que sin embargo comparten los mismos fundamentos y principios biológicos básicos. Entre las más importantes se encuentran labiología molecular,bioquímica,microbiologia,genética,citología,histología,anatomía,fisiología,morfología,zoología,botánica,micología,taxonomía,paleobiología,biopsicología,etología,neurobiología,ecología,biología evolutiva,biología reproductiva,biología del desarrollo,biomedicina,biotecnología,bioingeniería,bioinformática,biofísica,criobiología,radiobiología,bioética,sociobiología,geobiología,astrobiología, etc, las cuales se pueden clasificar en cuatro amplios grupos.
Sin embargo, es importante señalar que estos límites, agrupaciones y descripciones son una descripción simplificada de la investigación biológica. En realidad los límites entre disciplinas son muy inseguros y, frecuentemente, muchas disciplinas se prestan técnicas las unas a las otras. Por ejemplo, la biología de la evolución se apoya en gran medida de técnicas de la biología molecular para determinar lassecuencias de ADNque ayudan a comprender la variación genética de una población; y la fisiología toma préstamos abundantes de la biología celular para describir la función de sistemas orgánicos.
La biología es asimismo una de las principalesciencias del karstobjeto de laespeleología, ocupándose de los organismos que viven encavidades subterráneas.​
Las clasificaciones de los seres vivos son muy numerosas. Se proponen desde la tradicional división en dosreinosestablecida porCarlos Linneoen el sigloXVII, entreanimalesyplantas, hasta las actuales propuestas de sistemascladísticoscon tres dominios que comprenden más de 20 reinos.
La biología molecular es el estudio de la biología a nivel molecular. El campo se solapa con otras áreas de la biología, en particular con la genética y la bioquímica. La biología molecular trata principalmente de comprender las interacciones entre varios sistemas de una célula, incluyendo la interrelación de la síntesis de proteínas de ADN y ARN y del aprendizaje de cómo se regulan estas interacciones.
La biología celular estudia las propiedadesfisiológicasde las células, así como sus comportamientos, interacciones y entorno; esto se hace tanto a nivel microscópico como molecular. La biología celular investiga los organismos unicelulares como bacterias y células especializadas de organismos pluricelulares como loshumanos.
La comprensión de la composición de las células y de cómo funcionan éstas es fundamental para todas las ciencias biológicas. La apreciación de las semejanzas y diferencias entre tipos de células es particularmente importante para los campos de la biología molecular y celular. Estas semejanzas y diferencias fundamentales permiten unificar los principios aprendidos del estudio de un tipo de célula, que se puede extrapolar y generalizar a otros tipos de células.
La genética es la ciencia de los genes, la herencia y lavariaciónde los organismos. En la investigación moderna, la genética proporciona importantes herramientas de investigación de la función de un gen particular, esto es, el análisis deinteracciones genéticas. Dentro de los organismos, generalmente la información genética se encuentra en loscromosomas, y está representada en laestructura químicade moléculas de ADN particulares.
Los genes codifican la información necesaria para sintetizar proteínas, que a su vez, juegan un gran papel influyendo (aunque, en muchos casos, no lo determinan completamente) elfenotipofinal del organismo.
La biología del desarrollo estudia el proceso por el que los organismos crecen y se desarrollan. Con origen en laembriología, la biología del desarrollo actual estudia el control genético delcrecimiento celular, ladiferenciación celulary lamorfogénesis, que es el proceso por el que se llega a la formación de lostejidos, de losórganosy de laanatomía.
Losorganismos modelode la biología del desarrollo incluyen el gusano redondoCaenorhabditis elegans, la mosca de la frutaDrosophila melanogaster, el pez cebraDanio rerio, el ratónMus musculusy la hierbaArabidopsis thaliana.
La fisiología estudia los procesos mecánicos, físicos y bioquímicos de los organismos vivos, e intenta comprender cómo funcionan todas las estructuras como una unidad. El funcionamiento de las estructuras es un problema capital en biología.​
Tradicionalmente se han dividido los estudios fisiológicos enfisiología vegetaly animal; aunque los principios de la fisiología son universales, no importa qué organismo particular se está estudiando. Por ejemplo, lo que se aprende de la fisiología de una célula delevadurapuede aplicarse también a células humanas.
El campo de la fisiología animal extiende las herramientas y los métodos de lafisiología humanaa las especies animales no humanas. La fisiología vegetal también toma prestadas técnicas de los dos campos.
La anatomía es una parte importante de la fisiología y considera cómo funcionan e interaccionan los sistemasorgánicosde los animales como elsistema nervioso, elsistema inmunológico, elsistema endocrino, elsistema respiratorioy elsistema circulatorio. El estudio de estos sistemas se comparte con disciplinas orientadas a lamedicina, como laneurología, lainmunologíay otras semejantes. Laanatomía comparadaestudia los cambios morfofisiológicos que han ido experimentando las especies a lo largo de su historia evolutiva, valiéndose para ello de lashomologíasexistentes en las especies actuales y el estudio de restos fósiles.
Por otra parte, más allá del nivel de organización organísmico, laecofisiologíaestudia los procesos fisiológicos que tienen lugar en las interacciones entre organismos, a nivel de comunidades y ecosistemas, así como de las interrelaciones entre los sistemas vivos y los inertes (como por ejemplo el estudio de losciclos biogeoquímicoso los intercambios biosfera-atmósfera).
La biología de la evolución trata el origen y la descendencia de las especies, así como su cambio a lo largo del tiempo, esto es, suevolución. Es un campo global porque incluye científicos de diversas disciplinas tradicionalmente orientadas a lataxonomía. Por ejemplo, generalmente incluye científicos que tienen una formación especializada en organismos particulares, como lateriología, laornitologíao laherpetología, aunque usan estos organismos como sistemas para responder preguntas generales de la evolución. Esto también incluye a lospaleontólogosque a partir de los fósiles responden preguntas acerca del modo y el tiempo de la evolución, así como teóricos de áreas tales como lagenética de poblacionesy la teoría de la evolución. En los años 1990 la biología del desarrollo hizo una reentrada en la biología de la evolución desde su exclusión inicial de la síntesis moderna a través del estudio de labiología evolutiva del desarrollo. Algunos campos relacionados que a menudo se han considerado parte de la biología de la evolución son lafilogenia, lasistemáticay lataxonomía.
Las dos disciplinas tradicionales orientadas a la taxonomía más importantes son la botánica y la zoología. La botánica es el estudio científico de lasplantas. La botánica cubre un amplio rango de disciplinas científicas que estudian elcrecimiento, lareproducción, elmetabolismo, eldesarrollo, lasenfermedadesy la evolución de la vida de la planta.
La zoología es la disciplina que trata el estudio de los animales, incluyendo la fisiología, la anatomía y laembriología. La genética común y los mecanismos de desarrollo de los animales y las plantas se estudia en la biología molecular, lagenética moleculary la biología del desarrollo. Laecologíade los animales está cubierta con laecología del comportamientoy otros campos.
Elsistema de clasificacióndominante se llamataxonomía de Linneo, e incluyerangosynomenclatura binomial. El modo en que los organismos reciben su nombre está gobernado por acuerdos internacionales, como elCódigo Internacional de Nomenclatura Botánica(CINB), elCódigo Internacional de Nomenclatura Zoológica(CINZ) y elCódigo Internacional de Nomenclatura Bacteriana(CINB). En 1997 se publicó un cuarto borrador del biocódigo (BioCode) en un intento de estandarizar la nomenclatura en las tres áreas, pero no parece haber sido adoptado formalmente. ElCódigo Internacional de Clasificación y Nomenclatura de Virus(CICNV) permanece fuera del BioCode.
La ecología estudia la distribución y la abundancia de organismos vivos y las interacciones de estos organismos con su entorno. El entorno de un organismo incluye tanto suhábitat, que se puede describir como la suma de factores abióticos locales como elclimay lageología, así como con los otros organismos con los que comparten ese hábitat. Las interacciones entre organismos pueden ser inter- o intraespecíficas, y estas relaciones se pueden clasificar según si para cada uno de los agentes en interacción resulta beneficiosa, perjudicial o neutra.
Uno de los pilares fundamentales de la ecología es estudiar el flujo de energía que se propaga a través de lared trófica, desde losproductores primarioshasta los consumidores y detritívoros, perdiendo calidad dicha energía en el proceso al disiparse en forma de calor. El principal aporte de energía a los ecosistemas es la energía proveniente del sol, pero las plantas (enecosistemas terrestres, o las algas en los acuáticos) tienen una eficiencia fotosintética limitada, al igual que los herbívoros y los carnívoros tienen una eficaciaheterotrófica. Ésta es la razón por la que un ecosistema siempre podrá mantener un mayor número y cantidad de herbívoros que de carnívoros, y es por lo que se conoce a las redes tróficas también como «pirámides», y es por esto que los ecosistemas tienen unacapacidad de cargalimitada (y la misma razón por la que se necesita mucho más territorio para producir carne que vegetales).
Lossistemasecológicos se estudian a diferentes niveles, desde individuales ypoblacionales(aunque en cierto modo puede hablarse de una «ecología de los genes», infraorganísmica), hasta losecosistemascompletos y labiosfera, existiendoalgunas hipótesisque postulan que esta última podría considerarse en cierto modo un «supraorganismo» con capacidad dehomeostasis. La ecología es una ciencia multidisciplinar y hace uso de muchas otras ramas de la ciencia, al mismo tiempo que permite aplicar algunos de sus análisis a otras disciplinas: en teoría de la comunicación se habla deEcología de la información, y en marketing se estudian losnichosde mercado. Existe inclusouna rama del pensamiento económicoque sostiene que la economía es un sistema abierto que debe ser considerado como parte integrante del sistema ecológico global.
La etología, por otra parte, estudia el comportamiento animal (en particular de animales sociales como los insectos sociales, loscánidoso losprimates), y a veces se considera una rama de la zoología. Los etólogos se han ocupado, a la luz de los procesos evolutivos, del comportamiento y la comprensión del comportamiento según la teoría de laselección natural. En cierto sentido, el primer etólogo moderno fueCharles Darwin, cuyo libroLa expresión de las emociones en los animales y hombresinfluyó a muchos etólogos posteriores al sugerir que ciertos rasgos del comportamiento podrían estar sujetos a la misma presión selectiva que otros rasgos meramente físicos.
El especialista en hormigasE. O. Wilsondespertó una aguda polémica en tiempos más recientes con su libro de 1980Sociobiología: La Nueva Síntesis, al pretender que lasociobiologíadebería ser una disciplina matriz, que partiendo de la metodología desarrollada por los etólogos, englobase tanto a lapsicologíacomo a laantropologíao lasociologíay en general a todas las ciencias sociales, ya que en su visión la naturaleza humana es esencialmente animal. Este enfoque ha sido criticado por autores como el genéticoR. C. Lewontinpor exhibir unreduccionismoque en última instancia justifica y legitima las diferencias instituidas socialmente.
La etología moderna comprende disciplinas como laneuroetología, inspiradas en lacibernéticay con aplicaciones industriales en el campo de larobóticay laneuropsiquiatría. También toma prestados muchos desarrollos de lateoría de juegos, especialmente en dinámicas evolutivas, y algunos de sus conceptos más populares son el degen egoísta, creado porRichard Dawkins.