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Louis Pasteur demostró la relación entre microorganismos y enfermedades a través de sus estudios sobre fermentación en 1857. Robert Koch estableció sus postulados en 1882, confirmando que los microorganismos específicos causaban enfermedades infecciosas.
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En distintas civilizaciones antiguas, se creía que las enfermedades eran causadas por espíritus malignos o castigos sobrenaturales. En la prehistoria, se practicaba la trepanación para liberar a los pacientes de "demonios interiores".
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Se utilizan herramientas de biotecnología y epidemiología molecular para el diagnóstico y control de enfermedades en humanos y plantas. La teoría microbiana sigue evolucionando con nuevas investigaciones sobre resistencia a antibióticos y enfermedades emergentes.
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Se comenzó a considerar que factores ambientales y genéticos influían en la aparición de enfermedades. Se desarrolló el concepto de "triángulo epidemiológico", que incluye la interacción entre agente patógeno, hospedero y ambiente.
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Se desarrollaron métodos modernos para el estudio de enfermedades en plantas, incluyendo el control biológico y la genética. Se identificaron virus, bacterias y hongos como agentes causales en cultivos agrícolas.
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Se creía que las enfermedades eran causadas por vapores tóxicos provenientes de materia en descomposición. Durante la peste negra, los médicos usaban máscaras con hierbas aromáticas para "filtrar" los miasmas. En la agricultura, se pensaba que los vapores de los pantanos causaban enfermedades en los cultivos.
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Hipócrates y Galeno propusieron que el equilibrio de los cuatro humores (sangre, bilis negra, bilis amarilla y flema) determinaba la salud. En la India y China, también se manejaban conceptos similares con los doshas y el yin-yang. La medicina medieval aplicó esta teoría mediante sangrías y dietas para restablecer el equilibrio corporal.
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Se pensaba que los astros influían en la salud. Algunos científicos medievales creían que la conjunción de Saturno, Júpiter y Marte causó la peste negra. En 1817, se asoció la pandemia de cólera con las fases de la luna y la aparición del cometa Halley en 1835.
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Anton van Leeuwenhoek observó microorganismos con sus microscopios en 1676, pero no los asoció con enfermedades. Isaac-Bénédict Prévost en 1807 demostró que un hongo causaba la caries del trigo, anticipándose a la teoría microbiana.
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Durante siglos, las enfermedades se consideraron castigos divinos. En la peste negra (1347-1351), se organizaron sectas de flagelantes que se azotaban para expiar los pecados. En Mesopotamia, los aztecas y otras culturas, se creía que ciertos dioses eran responsables de enfermedades como la lepra y la sífilis.