FISIOLOGÍA

Fisiología animal.  El estudio del funcionamiento de los animales, que es el objeto de la fisiología animal, se lleva tradicionalmente a cabo de forma coordinada con el estudio de su estructura, o sea de su anatomía, ya que ambos están íntimamente relacionados. El origen de la fisiología animal se remonta al siglo III a.C., cuando el médico Herófilo ya practica vivisecciones de cuerpos humanos. Desde entonces, apenas si se realizan estudios fisiológicos relevantes en Occidente, al margen de la tradición médica del mundo musulmán. Científicos de la talla de Ar Razi, Ibn Nafis e Ibn al Quff ya describen, entre los siglos X y XIII, el sistema venoso, la función de las venas y sus válvulas y la circulación sanguínea. Tras el fin de al-Ándalus, la primera gran contribución a la fisiología de Occidente es la descripción de la circulación de la sangre por Miguel Servet en el siglo XVI, quien se adelanta sesenta años a William Harvey. Más tarde, a lo largo del siglo XVII, otros investigadores europeos hacen descubrimientos en el campo de la digestión, la respiración, la contracción muscular y el movimiento, la fisiología del riñón, el hígado y el bazo. En el siglo XVIII, el químico británico Joseph Priesley muestra que la proporción de oxígeno necesaria para la vida es idéntica a la necesaria para la combustión, mientras que el químico francés Antoine Lavoisier demuestra que el producto de la respiración es el anhídrido carbónico. Los trabajos de Boerhaave y Haller durante el siglo XVIII son decisivos para la unificación de la fisiología como disciplina. También en este siglo, Luigi Galvani demuestra la posibilidad de contraer un músculo mediante la aplicación de una corriente eléctrica, y Lazzaro Spallanzani investiga la función del jugo gástrico, así como los procesos de fecundación e inseminación artificial en los animales. La figura más relevante en la fisiología del siglo XIX es Claude Barnard, responsable de investigaciones del metabolismo de los carbohidratos en humanos, así como diversas funciones del sistema nervioso autónomo. A él se debe el principio de que los organismos vivos están continuamente cambiando para mantener un estado interno de equilibrio dinámico. Este principio sería denominado homeostasis por Walter Bradford Cannon, ya en siglo XX, y demostrado en diversos procesos particulares como la regulación de la temperatura corporal. A partir del siglo XX, el crecimiento de la fisiología va de la mano del resto de las ciencias, y conduce al desarrollo de múltiples campos, de modo que ahora abarca el estudio de las actividades vitales de células, tejidos y órganos, en procesos tales como la contracción del tejido muscular, la actividad coordinadora del sistema nervioso, la alimentación, la reproducción y las actividades secretoras. En realidad, prácticamente todos los campos de la biología, desde la embriología hasta la zoología, tocan problemas con alguna vertiente fisiológica.

Fisiología vegetal. La definición de una ciencia es un ejercicio que entraña múltiples dificultades: una definición amplia puede indicar poco sobre su área de estudio y objeto formal; una muy concreta puede implicar una acotación del concepto. Estas dificultades son particularmente importantes en el caso de la fisiología vegetal, por la amplitud y diversidad de sus contenidos y por el extraordinario dinamismo de los mismos. Una definición etimológica, amplia y elegante, la proporcionan Barceló, Nicolás, Sabater y Sánchez cuando escriben que la fisiología vegetal "es un discurso acerca de la naturaleza de las plantas". Hopkins y Hüner, al dirigirse al estudiante, dicen que su libro de texto trata sobre "cómo funcionan las plantas, sobre las preguntas que los fisiólogos vegetales se hacen y sobre cómo buscan respuestas a esas preguntas. Y sobre todo, trata de cómo las plantas hacen lo que hacen en su vida cotidiana". Estas ideas, que probablemente hacen referencia a un modo de pensar y trabajar, dan pie a poder afirmar que la fisiología vegetal es la ciencia que estudia el funcionamiento e integración de los procesos que ocurren durante el ciclo de vida de las plantas con el fin de entender el desarrollo y comportamiento de las mismas; sin olvidar que el objeto directo es la planta, para el estudio caben aproximaciones experimentales a diferentes niveles de complejidad "molecular, celular, organismo", tanto in vitro como in vivo , y de aspectos fundamentales o aplicados. La necesidad de integrar la información obtenida impone al fisiólogo vegetal una difícil pero atractiva tarea.

La fisiología vegetal es una ciencia joven, más aún en España y Andalucía. Resulta difícil encontrar una explicación satisfactoria que permita entender las razones que hacen que la fisiología vegetal no arraigara en nuestro país cuando lo hace en Europa, y resulta extraño porque los botánicos españoles del XVIII, con el andaluz Celestino Mutis (1732-1808) a la cabeza, y desde entonces hasta Pío Font Quer (1888-1964) y algunos contemporáneos, gozan de merecido reconocimiento. Afortunadamente, a pesar del tiempo perdido, la fisiología vegetal en España, y en Andalucía en particular, se encuentra hoy al más alto nivel.

Robert B. Goldberg afirma al comienzo de este milenio que es difícil imaginar a un fisiólogo vegetal investigando sin un ordenador personal, Internet, e-mail, bancos de genes, ESTs, RFLPs, PCR, Arabidopsis, transcripción inversa, plantas transgénicas, kits de biología molecular listos para preparar cualquier tipo de ADN, etc. Curiosamente, se trata de los mismos términos, o con alto grado de solapamiento, de un microbiólogo, genetista, bioquímico, biólogo celular e incluso biólogo animal. Esto es así porque las fronteras se disipan en el campo de la investigación, y cada vez resulta más necesario explicar el binomio estructura-función en los diferentes niveles de complejidad orgánica. En docencia, la cantidad de interconexiones y la intensidad de flujo entre disciplinas es cada vez mayor, hasta el extremo de que muchas veces resulta difícil decidir si un concepto o proceso corresponde a una disciplina o a otra. Así, no es fácil decir dónde empieza y acaba el estudio y análisis de un gen desde la perspectiva de la biología celular, la genética, la bioquímica o las fisiologías. Se vislumbra una época dorada y revolucionaria, y lo que se podrá aprender en los próximos años resulta insospechado. Barceló, Sabater, Nicolás y Sánchez sostienen que "la complejidad de los nuevos conocimientos y el alto grado de perfección y refinamiento de las técnicas abren nuevas posibilidades de interpretación de la fisiología vegetal, que permiten una mejor definición y comprensión de los procesos fisiológicos, la integración de los diferentes factores y la diversidad de mecanismos de respuesta y regulación de las plantas".    [ Miguel Aguilar Urbano  / Manuel Pineda Priego ].