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História da biologia

A história da biologia traça o estudo do meio vivo desde a Antiguidade até aos tempos modernos. 
História da biologia - Empresas de sucesso
Embora o conceito de biologia enquanto o campo científico único e coeso só tenha surgido no século XIX, as ciências biológicas têm origem nas práticas ancestrais de medicina e de história natural que remontam à Ayurveda, à medicina do Antigo Egito e às obras de Aristóteles e Galeno durante a Antiguidade clássica. Esta tradição pioneira continuou a ser aperfeiçoada durante a Idade Média por Médicos islâmicos e acadêmicos como Avicena. Durante o Renascimento e no início da Idade Moderna, o raciocínio científico na Europa foi drasticamente alterado com a introdução do empirismo e com a descoberta de inúmeras formas de vida. Entre as figuras de relevo deste movimento destacam-se Andreas Vesalius e William Harvey, introdutores do experimentalismo e da observação científica na fisiologia, e naturalistas como Carolus Linnaeus e Buffon, pioneiros da classificação das espécies e dos registros fósseis, para além de obras no comportamento e desenvolvimento dos seres vivos. A microscopia veio revelar o até então desconhecido mundo dos microorganismos, fornecendo as bases para a teoria celular. A importância crescente da teologia natural, em parte como resposta à ascensão da filosofia mecânica, veio a potenciar o crescimento da história natural, embora assumisse ainda o argumento teleológico do criacionismo.
Ao longo dos séculos XVIII e XIX, as ciências biológicas como a botânica e a zoologia tornam-se campos de estudo cada vez mais profissionais. Inúmeros cientistas, como Lavoiser, começam a estabelecer ligações entre o mundo vivo e a matéria inanimada através da física e da química. Exploradores-naturalistas como Alexander von Humboldt investigam a interação entre os seres vivos e o seu meio físico, e a forma como esta relação é afetada pela geografia, estabelecendo as bases para a biogeografia, ecologia e etnologia. Os naturalistas começam a rejeitar o essencialismo e levam em conta a importância da mutabilidade das espécies. A teoria celular forneceu uma nova perspectiva sobre os pilares fundamentais da vida. Estes progressos, em conjunto com as conclusões obtidas nos campos da embriologia e paleontologia, foram resumidos na teoria da evolução através da seleção natural de Charles Darwin. O fim do século XIX assistiu ao declínio da teoria da geração espontânea e à ascensão da teoria microbiona das doenças, embora o mecanismo da hereditariedade tivesse permanecido um mistério.
No início do século XX, a redescoberta do trabalho de Gregor mendel levou a progressos imediatos no campo da genética, sobretudo através de Thomas Hunt Morgan e dos seus alunos. Durante a década de 1930, a conjugação dos conceitos patentes na genética populacional e na seleção natural dá origem à síntese neodarwiniana. Estas novas disciplinas científicas desenvolvem-se rapidamente, sobretudo depois de Watson e Crick terem revelado a estrutura do DNA. Após a instituição do “Dogma Central” e da descodificação do código genético, a biologia foi separada entre biologia organismal – que lida com organismos completos e grupos de organismos – e as áreas relacionadas com a biologia celular e molecular. Já no fim do século XX, novas áreas como a genômica e a proteômica vieram inverter estar tendência, já que biólogos “organismais” empregam técnicas moleculares, e biólogos moleculares e celulares investigam também as interações entre os genes e o meio ambiente, assim como a genética das populações naturais de organismos.

Evolução: o princípio central da biologia

Evolução (também conhecida como evolução biológica, genética ou orgânica), no ramo da biologia, é a mudança das características hereditárias de uma população de uma geração para outra. Este processo faz com que as populações de organismos mudem e se diversifiquem ao longo do tempo. O termo evolução pode referir-se tanto à evidência observacional que constitui fato científico intrínseco à teoria da evolução biológica quanto à última quando em acepção completa. Uma teoria científica é por definição um conjunto indissociável de todas as evidências verificáveis conhecidas e das ideias testáveis e testadas àquelas atreladas. A acepção de evolução como designando apenas a observação de que os seres vivos mudam com o tempo à parte ideias relacionais ou causais mostra-se incompleta no sentido de que, ao se apresentarem as evidências verificáveis (fatos científicos), qualquer interpretação ou conexão que se faça será originada de ideias lançadas sobre os fatos. De forma geral, fatos crus e nus não são imbuídos de sentido, e ideias sem conexão estritas e testadas com fatos verificáveis levam a conhecimentos não científicos. Evolução, no contexto científico, remete de uma forma ou outra, pois, à (uma) teoria de evolução biológica; em contexto mesmo quando o objetivo for o de designar apenas a observação fenomenológica em si.
Do ponto de vista genético, evolução pode ser definida como qualquer alteração no número de genes ou na frequência dos alelos de um ou um conjunto de genes, em uma população, ao longo das gerações. Mutações em genes podem produzir características novas ou alterar características que já existiam, resultando no aparecimento de diferentes hereditárias entre organismos. Estas novas características também podem surgir da transferência de genes entre populações, como resultado de migração, ou entre espécies, resultante de transferência horizontal de genes. A evolução ocorre quando estas diferenças hereditárias tornam-se mais comuns ou raras numa população, quer de maneira não-aleatória através de seleção natural ou aleatoriamente através de deriva genética.
A seleção natural é um processo pelo qual características hereditárias que contribuem para a sobrevivência e reprodução se tornam mais comuns numa população, enquanto que características prejudiciais tornam-se mais raras. Isto ocorre porque indivíduos com características vantajosas tem mais sucesso na reprodução, de modo que mais indivíduos na próxima geração herdam estas características. Ao longo de muitas gerações, adaptações ocorrem através de uma combinação de mudanças sucessivas, pequenas e aleatórias nas características, mas significativas em conjunto, em virtude da seleção natural dos variantes mais adequados – adaptados – ao seu ambiente. Em contraste, a deriva genética produz mudanças aleatórias na frequência das características numa população. A deriva genética reflete o papel que o acaso desempenha na probabilidade de um determinado indivíduo sobreviver e reproduzir-se.
Espécie pode ser definida como o agrupamento dos espécimes capazes de compartilhar material genético – usualmente por via sexuada – a fim de reproduzirem-se gerando descendência fértil. No entanto, quando uma espécie é separada em várias populações que por algum motivo não mais se possam cruzar, mecanismos como mutações, deriva genética e a seleção de características novas provocam a acumulação de diferenças ao longo de gerações, diferenças que, acumuladas, podem implicar desde curiosidades biológicas como os denominado anéis de espécies até a emergência de espécies novas e distintas. As semelhanças entre organismos sugere que todas as espécies conhecidas descenderam de um ancestral comum (ou pool genético ancestral) através deste processo de divergência gradual.
Estudos do registro fóssil permitem reconstruir de forma satisfatoriamente precisa o processo de evolução da vida na Terra, desde os primeiros registros de sua presença no planeta – que datam de 3,4 mil milhões de anos atrás – até hoje. Tais fósseis, juntamente com o reconhecimento da fabulosa diversidade de seres vivos atrelada – a grande maioria hoje extinta – já em meados dos século dezenove mostravam aos cientistas que as espécies encontram-se cronologicamente relacionadas, e que essas mudam ao longo do tempo. Contudo, os mecanismos que levaram a estas mudanças permaneceram pouco claros até o reconhecimento científico de que o próprio planeta tem uma história geológica muito rica – implicando mudanças ambientais constantes – e até a publicação do livro de Charles Darwin.
– A Origem das Espécies 
– Detalhando a teoria de evolução por seleção natural. 
O trabalho de Darwin levou rapidamente à aceitação da evolução pela comunidade científica.
Na década de 1930, a seleção natural darwiniana foi combinada com a hereditariedade mendeliana em uma síntese moderna, onde foi feita a ligação entre as unidades de evolução – os genes – e o mecanismo central de evolução – fundado na deriva genética e seleção natural. Tal teoria, denominada Síntese Evolutiva Moderna e detentora de um grande poder preditivo e explanatório, por oferecer uma unificadora e inigualável explicação natural para toda a diversidade da vida na Terra, tornou-se o pilar central da biologia moderna.

A biologia no século XX 

No início do século XX, a pesquisa biológica era ainda segundo os preceitos da história natural, que colocava a ênfase nas análises morfológicas e filogenéticas. No entanto, fisiologistas e embriologistas que se posicionavam contra o vitalismo, sobretudo na Europa, tornavam-se cada vez mais influentes. O enorme sucesso da abordagem experimentalista ao desenvolvimento, hereditariedade e metabolismo durante as décadas de 1900 e 1910 demonstrou o poder do experimentalismo na biologia. Nas décadas que se seguiram, o método experimental substituiu em definitivo a história natural como dominante na investigação.

Bioquímica, microbiologia e biologia molecular 

No fim do século XIX tinha já sido descoberta a maior parte dos mecanismos de metabolismo das drogas, dos contornos do metabolismo das proteínas e ácidos gordos, e sido feita a síntese da ureia. Durante as primeiras décadas do século XX começaram a ser isoladas e sintetizadas as vitaminas. Progressos nas técnicas laboratoriais, como a cromatografia e a eletroforese possibilitaram a rápidos avanços na química fisiológica que, tal como a bioquímica, começava a autonomizar-se em relação à medicina que esteve na sua gênese. Durante as décadas de 1930 um grupo de bioquímicos liderado por Hans Krebs, Carl e Gerty Cori decodificou várias das vias metabólicas do organismo: o ciclo do ácido cítrico, a glicogênese e a glicólise, bem como a síntese dos esteroides e das porfirinas. Entre as décadas de 1930 e 1950, Fritz Lipmann viria a determinar o papel do ATP como o principal portador de energia nas células, e da mitocôndria como a sua principal fonte energética. A pesquisa em bioquímica seria um dos campos mais ativos na biologia até à atualidade.

A origem da biologia molecular 

A evolução da genética clássica levou a que uma nova vaga de biólogos se voltasse as questões dos genes e de sua natureza física. Durante as décadas de 1930 e 1940, a Fundação Rockefeller financiou grande parte das mais significativas descobertas na área da biologia. Warren Weaver, diretor da divisão científica da fundação, foi o promotor de inúmeras bolsas de incentivos à pesquisa que aplicasse os métodos da física e da química às questões elementares da biologia, introduzindo em 1938 o termo biologia molecular para definir esta nova abordagem.
Como aconteceu em bioquímica, durante o início do século XX assistiu-se a uma cada vez maior sobreposição de competências da bacteriologia e da virologia, mais tarde conjugadas na microbiologia. O isolamento dos bacteriófagos por Félix d’Herelle durante a Primeira Guerra Mundial marcou o início de uma longa série de pesquisas sobre os vírus fagos e as bactérias por si infectadas.
A criação de organismos padrão e geneticamente uniformes para que se pudesse obter resultados de laboratório em condições semelhantes foi crucial para o desenvolvimento da genética molecular. Após investigações iniciais com recuo a amostras de Drosophila e milho, a adoção de modelos científicos mais simples, como o bolor do pão Neurospora crassa tornou possível correlacionar a genética com a bioquímica, sobretudo a partir da hipótese de um gene-uma enzima formula por Beadle e Tatum em 1941. A investigação genética em sistemas ainda mais simples como no vírus do mosaico do tabaco e nos bacteriófagos, aliada a invocações tecnológicas como o microscópio eletrônico e a ultra-centrifugação, vieram colocar em questão o próprio conceito de vida. A hereditariedade dos vírus e a reprodução de estruturas celulares nucleoproteicas no exterior do núcleovieram também questionar os pressupostos da teoria Mendeliana dos cromossomas.
Oswald avery tinha já postulado em 1943 que o material genético dos cromossomas estaria contido no ADN, e não na sua proteína. A hipótese seria definitivamente confirmada em 1952 através da experiência de Hershey-Chase, uma várias contribuições do Phage Group, centrado na figura de Max Delbruck. Em 1953, James D. Watson e Francis Crick, com base no trabalho de Maurice Wilkins e Rosalind Franklin, sugeriram que a estrutura do ADN seria uma dupla hélice. No seu célebre artigo Molecular Structure of Nucleic Acids, os autores fazem notar que “Não pudemos deixar de observar que o par por nós postulado sugere de forma direta a existência de um possível mecanismo de cópia do material genético”. Após a confirmação da replicação semi-conservativa do ADN, demonstrada na experiência de Meselson-Stahl realizada em 1958, tornou-se claro para a maior parte dos biólogos que se sequência de ácido nucleico deveria de alguma forma determinar a sequência dos aminoácidos nas proteínas. George Gamow propôs que um código genético estático ligaria as proteínas e o ADN. Entre 1953 e 1961, embora houvesse ainda poucas sequências biológicas conhecidas, havia já uma série de sistemas de codificação propostos, situação que se tornaria ainda mais complexa à medida que se investigava o papel intermédio do ARN.
Para decifrar completamente o código, foram levadas a cabo entre 1961 e 1966 uma série de experiências em bioquímica e genética bacterial, entre as quais se destacam os resultados de Nirenberg e Khorana.

O desenvolvimento da biologia molecular 

Não fim da década de 1950, os maiores centros de investigação em biologia molecular são a divisão de Biologia no Instituto de Tecnologia da Califórnia, o Laboratório de Biologia Molecular da Universidade de Cambridge e o Instituto Pasteur. Os investigadores em Cambridge, sob a direção de Max Perutz e John Kendrew, focam a sua atenção no campo da biologia estrutural, conjugando a cristalografia de raios X com a modelagem molecular e as novas possibilidades de cálculo com o advento da computação digital. Um grupo de bioquímicos orientado por Fraderick Sanger juntar-se-ia mais tarde ao laboratório, integrando o estudo das funções e estruturas macromoleculares. No Instituto Pasteur, François jacob e Jacques Monod publicam uma série de artigos sobre o operon lac, que estariam na origem do conceito da regulação genética e na identificação do que viria a ser designado por ARN mensageiro. Em meados da década de 1960, o modelo fundamental do metabolismo e reprodução em biologia molecular estava já definido. Para a biologia molecular, o fim da década de 1959 e o início da década de 1970 representam um período de investigação exaustiva e de acreditação institucional, numa área que apenas muito recentemente se tinha tornado numa disciplina coerente. Durante aquilo que Edward Osborne Wilson viria a chamar de Guerra Molecular, os métodos e o número de investigadores dedicados à biologia molecular cresceram exponencialmente, chegando mesmo a dominar departamentos ou disciplinas por interior. A molecularização assumia um papel particularmente importante para a genética, imunologia, embriologia e neurobiologia. A noção da vida como sendo controlada por um programa genético, uma metáfora introduzida por Jacob e Monod a partir da cibernética e da ciência da computação, viria a tornar-se uma perspectiva bastante influente na biologia. A imunologia em particular viria a estreitar laços com a biologia molecular, com pontos de inovação comuns: a teoria da seleção clonal, proposta por Niels Jerne e Frank Macfarlane Burnet na década de 1950, foi fundamental na compreensão dos mecanismo gerais de síntese proteica.
A crescente influencia da biologia molecular foi alvo de alguma resistência, evidente sobretudo na biologia evolutiva. O sequeciação das proteínas encerrava um potencial imenso para o estudo quantitativo da evolução, através da hipótese do relógio molecular, mas a relevância da biologia molecular na resposta às grandes questões das causas evolutivas era posta em causa pelos biólogos evolutivos de topo. À medida que os biólogos organicistas afirmavam a sua independência, assiste-se à fraturação crescente entre os departamentos e disciplinas. Neste contexto que Theodosius Dobzhansky publica a sua famosa declaração de que nada na biologia faz sentido exceto à luz da evolução como resposta às interrogações levantadas pela biologia molecular. O assunto tornou-se ainda mais fraturante em 1968, quando a teoria neutra-lista da evolução de Motoo Kimura sugere que a seleção natural não seria a causa universal e única da evolução, pelo menos a nível molecular, e de que a evolução molecular poderia ser um processo complemente diferente da evolução morfológica.

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Fonte: Empresas de sucesso - História da biologia .Pesquisa: Fabiano Rodrigues. Disponível em: http://www.empresasdesucessos.com/2016/06/biologia-historia-origem-desenvolvimento-evolucao.html

Referências e Bibliografia 
1* Emilie Savage-Smith (1996), "Medicine", in Roshdi Rashed, Encyclopedia of the History of Arabic Science, Vol. 3, pp. 903–962 [951–952].Routledge, Londres e Nova Iorque. 
2* Mayr, Ernst (1998). O desenvolvimento do pensamento biológico: diversidade, evolução e herança (Brasília: Ed. UNB).
3* da Silva Carneiro, Maria Helena, and Maria Luiza Gastal. "História e filosofia das ciências no ensino de biologia." Ciência & Educação 11.1 (2005): 33-39.
4* Théodoridès, Jean. História da biologia. Lisboa: Edições 70, 1984.
5* AMADOR, Filomena; CONTENÇAS, Paula. História da Biologia e da Geologia. 2001.

Referência interna 
1* A definição da biologia
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