A História da Biologia

Imagem : sempretops.com

 

A Humanidade sempre estudou os seres vivos. Nos seus primórdios, o ser humano aprendeu a utilizar as plantas e os animais em seu proveito. Aprendeu a evitar plantas venenosas e como tratar os animais, além de adotar técnicas de caça. Partindo também dos conhecimentos acerca da utilidade e da época de frutificação de variados vegetais, desenvolveu a agricultura, aprendendo a garantir de maneira mais constante e previsível, o sustento das comunidades. Os conhecimentos na área da biologia, embora empíricos e como exercício prático do dia a dia, existem já desde a época da pré-história. Prova disso são as representações de seres vivos em pinturas rupestres. 

Antiguidade

O estudo da vida emergiu em várias civilizações e culturas ao longo do tempo histórico. Na Mesopotâmia, sabia-se já que o pólen podia ser utilizado para fertilizar plantas. Elementos do mundo vivo eram já utilizados como objetos de comércio em 1800 a.C., durante o período de Hamurabi, especialmente as flores. Os povos orientais já tinham conhecimento do fenômeno de polinização em palmeiras e do fenômeno de dimorfismo sexual em variadas espécies vegetais.

Na Índia, textos descrevem variados aspectos da vida das aves. Egípcios e babilônicos tinham já um conhecimento apreciável de anatomia e fisiologia de várias formas de vida. Na Mesopotâmia, animais eram mantidos naquilo que hoje podemos considerar como sendo os primeiros jardins zoológicos.No Egito, eram usados baixos relevos e papiros para fazer a representação anatômica do corpo humano e de outros animais. A prática do embasamento utilizado pelo povo egípcio requeria já um amplo conhecimento das propriedades de plantas e óleos de origem vegetal.

No entanto, nestas épocas, a superstição ainda vinha muitas vezes associada ao conhecimento objetivo. Na Babilônia e Assíria, órgãos de animais eram usados para prever o futuro, e no Egito, uma grande dose de misticismo envolvia a prática médica.Durante o período greco-romano, os estudiosos começam a dar mais ênfase e utilização a métodos racionalistas.Aristóteles tornou-se, na Antiguidade clássica, num dos mais influentes e importantes naturalistas. Atingiu tal estatuto, fruto do seu aturado trabalho de observação da natureza, sobretudo no que diz respeito ao comportamento e características dos animais e plantas. 

Desenvolveu trabalho relacionado com a categorização dos seres vivos, tendo sido o primeiro a formular um sistema de classificação, baseado na distinção entre animais com sangue e animais sem sangue. Constatou a existência de órgãos homólogos e análogos em vários grupos de seres vivos. O seu trabalho foi de tal modo importante que a sua influência e ideias perduraram durante séculos.O sucessor de Aristóteles, Teofrasto, foi o autor de inúmeros trabalhos sobre botânica (Historia Plantarum) que sobreviveram como sendo os mais importantes contributivos para esta área até à Idade Média.Na Roma Antiga, Plínio, o Velho é conhecido pelos seus conhecimentos em botânica e natureza em geral. Mais tarde, Galeno tornou-se um pioneiro nas áreas da medicina e anatomia.

Idade Média

A Idade Média é considerada por muitos como a idade das trevas no que também diz respeito ao avanço do conhecimento científico. No entanto, no que diz a respeito às ciências biológicas, alguns avanços verificaram-se neste período. Muitos estudiosos de medicina começam a orientar o seu trabalho também para as áreas da zoologia e botânica.É precisamente no mundo árabe que as ciências naturais mais se desenvolveram. Muita da literatura da Grécia Antiga, incluído as obras de Aristóteles, foi traduzida para árabe.

De particular relevo encontra-se o trabalho de al-Jahiz (776-869): Kitab al Hayawan (Livro dos animais). Nesta obra, o autor discorre sobre variados assuntos, entre os quais há que frisar os que dizem respeito à organização social de insetos (especialmente formigas), à psicologia e comunicação animal. Parte da obra sobreviveu até aos nossos dias, encontrando atualmente numa biblioteca em Milão.Durante o século XIII, Alberto Magno escreveu De Vegetabilis et Plantis (por volta de 1260) e De animalibus. Este autor deu especial relevância à reprodução e sexualidade das plantas e animais. Na primeira obra, há a destacar a diferenciação entre plantas monodicotilodôneas e dicotiledôneas e entre plantas vasculares e não vasculares. Alberto Magno foi beber dos conhecimentos de Aristóteles. Deles retirou o seu melhor, não se curvando sobre eles, mas adotando uma atitude crítica. 

Chega a afirmar que o objetivo da ciência natural não é simplesmente aceitar as afirmações de outros, mas investigar as causas que operam na natureza. Chega a dedicar um capítulo inteiro, numa de suas obras, ao que ele chamou de erros de Aristóteles. Tal como Roger Bacon, seu contemporâneo, Alberto Magno estudou intensivamente a natureza, utilizando de modo intensivo o método experimental. Em De vegetabilis relata que: A experimentação é o único meio seguro em tais investigações. Em termos do estudo da botânica, os seus trabalhos são comparáveis, em importância aos de Teofrasto.Deram-se também avanços significativos em ótica, que no futuro proporcionou o desenvolvimento de um aparelho que iria revolucionar a maneira como os estudiosos viam e interpretavam o mundo vivo: o microscópio.

Talvez o principal legado da Idade Média para o avanço do conhecimento científico na área das ciências biológicas terá sido o estabelecimento de inúmeras universidades que funcionaram como gérmen do pensamento e método científico contemporâneo. Na Europa foram fundadas as primeiras universidades por volta de 1200 (Paris, Bologna e Oxford). Muitos documentos gregos e árabes começaram a ser traduzidos, dando ímpeto a um avanço em várias áreas do conhecimento, incluindo a Biologia e a Medicina.

Século XVII e Século XVIII

Capa da obra de Lineu: Systema Naturae em 1628, William Harvey mostra que o sangue circula pelo corpo todo e que é bombeado pelo coração. Com a descoberta do microscópio por Antony van Leeuwenhoek, por volta de 1650, abre-se um pequeno grande mundo que até então havia escapado do olhar atento dos cientistas e curiosos.O trabalho na área da história natural das plantas foi impulsionado por Giovanni Bodeo da Stapel, em 1644, de forma quase enciclopédica.

Em 1658, Jan Swammerdam tornou-se o primeiro a observar eritrócitos, enquanto que Leeuwenhoek, por volta de 1680, observou pela primeira vez espermatozoides e bactérias.Durante estes dois séculos, grande ênfase foi dada à classificação, nomeação e sistematização dos seres vivos. O expoente máximo desta atividade foi Lineu. Em 1735 publicou o seu sistema taxonômico, baseado nas semelhanças morfológicas entre seres vivos e na utilização de uma nomenclatura binominal (nomes científicos) em latim.A descoberta e a descrição de novas espécies se tornaram nessa época, uma ocupação generalizada no meio científico.

Friedrich Wöhler demonstrou em 1828, que moléculas orgânicas como a ureia, poderiam ser sintetizadas por meios artificiais, abalando assim a corrente do vitalismo.Em 1833, foi sintetizada artificialmente a primeira enzima (diastase): uma nova ciência, a bioquímica, começa a dar os primeiros passos.Por volta de 1850, a teoria miasmática da doença foi ultrapassada pela nova teoria germinal da doença. O método antisséptico tornou-se prática usual na atividade médica.

Por volta de 1880, Robert Koch introduziu métodos para fazer crescer culturas puras de micro-organismos, utilizando placas de Petri e nutrientes específicos. A disciplina da bacteriologia começava assim a tomar forma. Introduziu também aquilo a que se viria a chamar de postulados de Koch, permitindo através da sua utilização, a determinação concreta de que um microorganismo provoca uma doença específica.

A geração espontânea, crença que afirmava a possibilidade de poder aparecer vida a partir de matéria não viva, foi finalmente desacreditada por via de experiências levadas a cabo por Louis Pasteur.

Século XIX

Schleiden e Schwann propõem a sua teoria celular em 1839. Esta teoria tinha como princípios básicos o fato da célula ser a unidade básica de constituição dos organismos e o de que todas as células serem provenientes de células pré-existentes.O naturalista britânico Charles Darwin, no seu livro A Origem das Espécies (1859) descreve a seleção natural como mecanismo primário da evolução. Esta teoria se desenvolveu no que é agora considerado o paradigma central para explicação de diversos fenômenos na Biologia.Em 1866, a genética dá os seus primeiros passos graças ao trabalho de um monge austríaco, Gregor Mendel. Nesse ano, formulou as suas leis da hereditariedade. No entanto, o seu trabalho permaneceu na obscuridade durante 35 anos.

Em 1869, Friedrich Miescher descobre aquilo a que ele chamou de nucleína (tratava-se de um preparado rude de DNA).O citologista Walther Flemming, em 1882, tornou-se o primeiro a demonstrar que os estágios diferenciados da mitose não eram frutos de artefatos de coloração das lâminas para observação microscópica. Assim, estabeleceu-se que a mitose ocorre nas células vivas e, além disso, que o número cromossômico duplicava mesmo antes da célula se dividir em duas. Em 1887, August Weismann propôs que o número cromossômico teria que ser reduzido para metade, no caso das células sexuais (gametas). Tal proposição tornou-se fato quando se descobriu o processo da meiose.

Século XX

Mesmo no início do século XX, em 1902, o cromossomo foi identificado como a estrutura que alberga os genes. Desta forma, o papel central dos cromossomos na hereditariedade e nos processos de

desenvolvimento foi estabelecido. O fenômeno de linkage genético e a recombinação de genes em cromossomos durante a divisão celular foram explorados, em particular por Thomas Hunt Morgan, através de organismo modelo: a drosophila melanogaster.Ainda no início do século, deu-se a unificação da ideia de evolução por seleção natural com os processos da genética mendeliana, produzindo a chamada síntese moderna. Estas ideias e processos continuaram a ser investigados e aprofundados através de uma nova disciplina, a genética populacional. Mais tarde, na segunda metade do século, a sociobiologia e a psicologia evolutiva foram também beber dessas ideias.

Oswald Avery, em 1943, mostrou que era o DNA e não as proteínas, que compunham material genético dos cromossomos. Em 1953, James Watson e Francis Crick mostraram que a estrutura do DNA era em forma de dupla hélice. Em paralelo, propuseram o possível papel da estrutura assim apresentada no processo de replicação. A natureza do código genético foi experimentalmente descortinada a partir do trabalho de Nirenberg, Khorana e de outros, no final da década de 50. Esta última descoberta aliada à descoberta da primeira enzima de restrição em 1968 e da técnica de PCR em 1983, proporcionou o impulso da ciência a que hoje damos o nome de biologia molecular.

O estudo dos organismos, da sua reprodução e da função dos seus órgãos, passou a ser efetuado a nível molecular. O reducionismo na análise dos processos biológicos tornava-se cada vez mais triunfante e promissor. Até mesmo os processos de classificação científica dos organismos, especialmente a cladística, passaram a utilizar dados moleculares como as seqüências de DNA e RNA como caracteres a ter em conta.

Nos meados da década de 80, como consequência do trabalho pioneiro de Woese (sequenciação RNA ribossomal do tipo 16S), a própria árvore da vida tomou nova forma. De uma classificação em dois domínios, passou-se a uma classificação em três domínios: Archaea, Bacteria e Eukarya.

Enquanto que o processo de clonagem em plantas era já conhecido há milênios, foi só em 1951 que o primeiro animal foi clonado pelo processo de transferência nuclear. A ovelha Dolly tornou-se depois, em 1997, no primeiro clone de mamífero adulto, através do processo de transferência de um núcleo de célula somática para o citoplasma de um ovócito anucleado. Poucos anos mais tarde, outros mamíferos foram clonados pelo mesmo método: cães, gatos e cavalos.

Em 1965, foi demonstrado que células normais em cultura dividiam-se apenas um número limitado de vezes (o limite de Hayflick), envelhecendo e morrendo depois. Por volta da mesma altura, descobriu-se que as células-tronco eram uma exceção a esta regra e começou-se o seu estudo exaustivo. O estudo das células-tronco totipotentes começou a ser crucial para se entender a biologia do desenvolvimento, levando também a esperança de aparecimento de novas aplicações médicas de importância relevante.A partir de 1983, com a descoberta dos genes, muitos dos processos de morfogênese dos organismos, do ovo até ao adulto, começaram a ser descobertos, começando pela mosca-da-fruta, passando por outros insetos e animais.