AULAS – BIOLOGIA & CIÊNCIA

Prof. Hércules Freitas

Biologia

Surge, cerca de 2500 anos atrás, uma nova forma

de pensamento. Na sociedade grega clássica, o

homem passa a abandonar os mitos e utilizar a

razão para conhecer a natureza. Grande parte do

conhecimento ocidental é originado na Filosofia

natural grega, inclusive o estudo da vida, ou

Biologia.

Cláudio Galeno (130 – 200 E.C.)

Com a queda das cidade-estado gregas e a ascensão

do império romano, a Filosofia passa a perder seu

brilho na sociedade, que agora se preocupa

especialmente com a política e superioridade

militar.

Um dos últimos grandes pensadores a representar o

naturalismo grego, aos modelos do pensamento

aristotélico (que se baseava na experiência), foi o

médico Cláudio Galeno (Figura). Galeno desejava

estudar a anatomia e fisiologia humana, mas a

legislação romana o impedia de dissecar cadáveres

humanos ou realizar vivissecção em animais. Sua

estratégia, então, era estudar seus pacientes,

frequentemente gladiadores, durante o tratamento

de feridas e outros males.

Agostinho de Hipona ou Santo Agostinho (354 – 430 E.C.)

Quando o império romano se torna o império

romano bizantino, ou seja, muda sua capital para

Bizâncio (Constantinopla), o pensamento se torna

cada vez mais fundamentado na política e na

religião, especialmente o cristianismo, que ganhou

destaque sob o imperador Constantino (272-337).

Nesse período, surge Agostinho de Hipona (Santo

Agostinho, que foi um dos primeiros grandes

pensadores da Igreja Católica. Agostinho baseava

seus trabalhos nas ideias de Platão e Plotino,

utilizando-as para fundamentar a teologia da igreja

em seus séculos iniciais.

Ordem dos Beneditinos (529 E.C.)

Em contraste, surgem na época outras ordens

monásticas (monastérios) e escolas de pensamento

vinculadas à igreja (como a ordem dos Beneditinos)

que se baseavam exclusivamente na oração e no

estudo da palavra revelada nos testos religiosos. Ou

seja, seu pensamento se afastava da Filosofia grega.

São Francisco de Assis (1182 - 1226 E.C.)

Dante Alighieri (1265 - 1321 E.C.)

“[São Francisco de Assis foi] a luz

que brilhou sobre o mundo.”

Apesar de conflitos políticos e instabilidade na

estrutura da igreja, o cristianismo permanece e

prospera por mais de mil anos após o governo de

Constantino no Império Bizantino (ver slide 4).

Por volta do século XI, investidas políticas e

religiosas dos europeus (cristãos) permitiram a

tomada de territórios no Oriente Médio. No

território árabe, os europeus entram em contato

com textos da Filosofia grega traduzidos e

comentados em Árabe.

Ao entrar em contato com novos trechos do

pensamento clássico, antes desconhecidos pelos

europeus, surge um movimento que procura

reconciliar o racionalismo grego com a palavra

bíblica. Esse ficou conhecido como Escolástica.

São Francisco de Assis foi um dos principais

representantes do novo pensamento (Escolástica),

suas ideias positivas sobre a natureza e o homem

estimularam o que depois seria a Renascença e da

Filosofia humanista.

São Tomás de Aquino (1225 – 1274 E.C.)

Tomás de Aquino é um dos últimos grandes

pensadores da Escolástica. Seu trabalho utilizava os

pensamentos de Aristóteles como forma de

restabelecer uma justificativa filosófica para o

pensamento teológico. Muito da Filosofia moderna

surge com base em seus pensamentos, seja em

oposição ou a favor deles.

Aquino também é conhecido por apresentar cinco

argumentos para justificar a existência do deus

cristão, são eles:

1. Movimento;

2. Causa;

3. Existência necessária;

4. Gradação;

5. Tendências ordenadas da natureza.

Peste negra (Século XIV)

Yersinia pestis

Surge, no século XIV, uma das maiores pandemias

da história humana. A peste negra, causada pela

bactéria Yersinia pestis e transmitida por ratos e

pulgas, matou milhões de pessoas na Europa

Ocidental em cerca de 10 anos. A peste marca o

intervalo entre a Escolástica e o princípio da

Renascença.

Nicolau Copérnico (1473 – 1543 E.C.)

Um dos primeiros marcos da Renascença é Nicolau

Copérnico, que foi o Astrônomo e Matemático

polonês responsável pela teoria heliocêntrica

moderna.

A ideia de um modelo heliocêntrico vinha de

encontro com a visão geocêntrica da Igreja

Católica, que era principalmente baseada na

Filosofia Aristotélica e na visão religiosa do homem

como sendo o propósito da criação.

Galileu Galilei (1564 – 1642 E.C.)

O modelo heliocêntrico de Copérnico ganhou

destaque nos trabalhos de Galileu Galilei, que

validou o sol como o elemento central do sistema

planetário.

Sua principal contribuição, porém, é desenvolver o

método empírico de Aristóteles em uma nova forma

de pensamento, o método científico. Apesar de se

diferenciar do método em sua estrutura moderna,

Galilei é considerado o “pai do método científico”.

Francis Bacon (1561 – 1626 E.C.)

Contemporâneo de Galilei, Francis Bacon também

fez contribuições vitais para o desenvolvimento do

método científico. Similar a Galilei, Bacon é

conhecido como o “pai da ciência moderna”.

A principal contribuição de Bacon para o método

científico é a consolidação do método indutivo no

empirismo. Ou seja, Bacon apresenta uma forma de

experiências particulares serem utilizadas para

desvendar fenômenos gerais (leis) da natureza.

René Descartes (1596 – 1650 E.C.)

“Cogito, ergo sum”Penso (ou duvido), logo existo

Ainda contemporâneo a Galilei e Bacon, Descartes

faz outra contribuição para a ciência moderna. Seu

método, chamado de Cartesiano, se baseia na

dúvida sistemática, ou seja, é uma forma de

ceticismo metodológico.

Descartes propõe algumas regras fundamentais

para se avaliar algum fenômeno, são elas:

1. Verificar;

2. Analisar;

3. Sintetizar;

4. Enumerar.

John Locke (1632 – 1704 E.C.)

John Locke foi um grande pensador e empirista

que se preocupava especialmente com as ciências

sociais e políticas. Sua contribuição para o

pensamento científico foi, especialmente, propor

que a experiência é a fonte do conhecimento; só

após a experiência de algum fenômeno natural

somos capazes de desenvolver ideias pelo esforço da

razão, diz Locke.

Carl Linnaeus (1707 – 1778)

Bibliotheca botanica (1736)

Carl Linnaeus foi um médico, zoólogo e botânico

suíço. Seu trabalho foi especialmente importante

para as ciências naturais. Linnaeus reestrutura a

visão aristotélica dos seres vivos e cria uma nova

forma de catalogar a vida, a classificação científica

dos organismos.

Para desenvolver o sistema de classificação

científica (taxonomia), Linnaeus propõe a utilização

de uma nomenclatura chamada “binomial”.

Conhecemos esse sistema de nomenclatura ao

lembrar de nossa própria espécie: “Homo sapiens”,

Onde Homo se refere ao gênero e sapiens a nossa

espécie dentro da classificação científica.

REINO

FILO

CLASSE

ORDEM

FAMÍLIA

GÊNERO

ESPÉCIE

Re Fi C O Fa G E

Thomas Beddoes (1760 - 1808)

Karl Friedrich Burdach (1776 - 1847)

Gottfried R. Treviranus (1776 - 1837)

Thomas Beddoes, Karl Burdach e Gottfried Treviranus foram os primeiros (entre 1799 e 1802) a utilizar o termo

“Biologia” como uma disciplina formal de estudo. Seus trabalhos se voltam especialmente para a Fisiologia

animal, Medicina e Biologia geral.

Jean-Baptiste Lamarck (1744 - 1829)

Philosophie Zoologique (1809)

Lamarck foi um naturalista francês. Seus estudos

se basearam especialmente na fauna e flora

francesas. Quando desenvolvia uma investigação

sobre moluscos, chegou a noção de que espécies

sofriam algum processo de transmutação

(mudança) ao longo do tempo.

Essa perspectiva o levou a elaborar uma teoria da

evolução biológica, hoje considerada como pré-

darwiniana. A evolução de Lamarck propunha que:

1. Seres evoluem (transmutam) rumo à perfeição,

movidos por forças externas;

2. O uso e desuso assegura que as características

necessárias a vida sejam mantidas no

organismo;

3. Características adquiridas são transmitidas

para a próxima geração.

Lamarck, também defendia a geração espontânea e

enxergava a vida como uma criação divina.

Alfred Russel Wallace (1823 - 1913)

Charles Robert Darwin (1809 - 1882)

Charles Darwin foi o naturalista britânico

responsável, junto a Alfred Russel Wallace, por

propor mecanismos de evolução através de seleção

natural (e sexual). Dadas as modificações e adições

necessárias à teoria, o modelo Darwiniano é o

atualmente aceito para explicar os fenômenos

evolutivos causadores da biodiversidade em nosso

planeta. Seu trabalho foi revolucionário, segundo o

Biólogo Theodosius Dobzhansky, “Nada na Biologia

faz sentido exceto à luz da evolução.”

Alfred Russel Wallace foi naturalista e antropólogo,

ele é principalmente conhecido como coautor nos

trabalhos que levaram à descoberta da evolução

por meio de seleção natural. Apesar disso, Wallace

também fez contribuições vitais para a

Biogeografia e para a descrição de novas espécies

na Malásia e Indonésia.

Gregor Mendel (1822 - 1884)

Versuche über

Pflanzen-Hybriden (1866)

Mendel foi o botânico e monge agostiniano

responsável por delinear leis sobre a

hereditariedade, ou seja, regras biológicas para a

transmissão de características hereditárias. Seu

trabalho, como sabemos, foi realizado antes da

descoberta do DNA como portador da informação

hereditária de um organismo, mas foi essencial

para desvendarmos as características genéticas da

passagem de características para as gerações

seguintes de uma espécie.

São três as chamadas leis de Mendel:

1. Lei da segregação;

2. Lei da segregação independente;

3. Lei da dominância;

James Watson Francis Crick Maurice Wilkins Rosalind Franklin

Quase cem anos após Darwin, Wallace e Mendel, Rosalind Franklin

obtém a primeira imagem de uma molécula de DNA. O feito foi

realizado por meio do método de cristalografia de raios X. Pouco tempo

depois, James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins utilizam a

imagem para propor a composição molecular e estrutura do DNA,

recebendo o prêmio Nobel em Medicina e/ou Fisiologia pelo trabalho.

Primeira imagem da

molécula de DNA,

obtida por Rosalind

Franklin

Homo sapiens (humano)

Entre 1988 e 2000, uma iniciativa internacional se

propôs a sequenciar (analisar) todo o genoma

humano. O trabalho foi (quase) totalmente

concluído na virada do século, e atualmente

podemos acessar bases de dados online para obter

informações sobre qualquer gene no ser humano (e

de muitas outras espécies).

Na figura ao lado, vemos distribuídos todos os 22

cromossomos (mais o par sexual XY) humanos, que

estão acessíveis na plataforma do Centro Nacional

de Informação em Biotecnologia (NCBI) norte-

americano.

LINHA DO TEMPO

O pensamento científico

e as

Ciências Biológicas

Turma: 1ª série do ensino médio

Disciplina: Biologia

Professor: Hércules Freitas

500 a.E.C.

Filosofia

Grega

1200

Alberto

Magno

“De animalibus”

1450

Prensa

móvel de

Johannes

Gutenberg

1350

Início do

renascimento

Anatomistas

&

Naturalistas

1674

Microscópio

de

Leeuwenhoek

1735

Taxonomia

de Carl

Linnaeus

“Systema

naturae”

1800

Biologia como

disciplina

moderna

Thomas Beddoes

(1760 - 1808)

Karl Burdach

(1776 - 1847)

Gottfried Treviranus

(1776 - 1837)

1809

Teoria da

evolução de

Lamarck

“Philosophie

Zoologique”

1858

Teoria da

evolução de

Darwin/Wallace

1865 1900 1988-20001953

Leis da

hereditariedade

de Gregor

Mendel

Revolução

nas

neurociências

Estrutura do

DNA

Projeto

Genoma

Humano

500 a.E.C.

Filosofia

Grega

130-200

Cláudio

Galeno

1182-1226

São

Francisco

de Assis

354-430

Agostinho de

Hipona

1200 - 1280

Alberto

Magno

“De animalibus”

LEIA MAIS!

Livros de Platão

14501350-1400

Prensa

móvel de

Johannes

Gutenberg

Início da

Renascença

Anatomistas

&

Naturalistas

1265-1321

Dante

Alighieri

“[São Francisco de

Assis foi] a luz

que brilhou sobre o

mundo.”

1343-1353

Peste Negra

Yersinia pestis

1473-1543

Nicolau

Copérnico

Modelo

heliocêntrico

LEIA MAIS!

A divina comédia

1632 – 17041596 – 16501564 – 1642 1561 – 1626

Galileu

Galilei

Astronomia

Física

Método científico

Francis

Bacon

Método indutivo

René

Descartes

Método

cartesiano

“Cogito, ergo sum”

“Penso, logo existo”

John Locke

Empirismo

LEIA MAIS!

Novo Organum

Francis Bacon

1674

Microscópio

de

Leeuwenhoek

1735

Taxonomia

de Carl

Linnaeus

“Systema

naturae”

1800

Biologia como

disciplina

moderna

Thomas Beddoes

(1760 - 1808)

Karl Burdach

(1776 - 1847)

Gottfried Treviranus

(1776 - 1837)

1809

Teoria da

evolução de

Lamarck

“Philosophie

Zoologique”

LEIA MAIS!

Construindo um

microscópio em casa

1858

Teoria da

evolução de

Darwin/Wallace

1822 - 1884

Gregor

Mendel

Leis da

hereditariedade

1900

Revolução

nas

neurociências

Santiago Ramón

y Cajal

LEIA MAIS!

Origem das espécies

Charles Darwin

1988-20001953

Estrutura do

DNA

Projeto

Genoma

Humano

Rosalind Franklin

(1920 - 1958)

Maurice

Wilkins

(1916 - 2004)

Francis Crick

(1916 - 2004)

James

Watson

(1928 -)

James Watson

(1928 -)

2011

Edição de

genomas

CRISPR/Cas9

Harvard/MIT/

UC Berkeley

Complexo

CRISPR/Cas9

LEIA MAIS!

Sobre o Projeto

Genoma Humano

O método científico

Diagrama de contingênciaFILOSOFIA

MATEMÁTICA

FÍSICA

LINGUAGEM

QUÍMICA

BIOLOGIA

BIOLOGIA

MEDICINA

DIETÉTICA

NUTRIÇÃO

Vemos, nesse diagrama, que todo conhecimento

produzido pela espécie humana precisa, primeiro,

derivar da linguagem (símbolos). Depois, a

Filosofia e a Matemática fundamentam o

conhecimento produzido em todas as Ciências

(Física, Química, Biologia...).

O método científico

o Apesar do intenso debate sobre estratégias para separar ciência de não-ciência, existem alguns

instrumentos para classificar hipóteses/teorias como científicas ou pseudocientíficas (não-ciência);

o São aspectos característicos de uma prática científica:

o Proposições científicas devem ser verificáveis por meio de observações replicáveis e individuais;

o Teorias/hipóteses científicas devem ser falseáveis, ou seja, devem apresentar o maior número de

restrições/negações quantas forem possíveis.

Karl Popper

1902-1994

“Para que uma proposição

científica fale sobre a realidade,

ela deve ser falseável; se não é

falseável, não fala sobre a

realidade.”

Segundo Karl Popper, algo verificado de maneira

replicável e de maneira individual precisa sempre

estar sujeito a falseamento, ou seja, estar sujeito a

ser mostrado como inválido (refutação) por

experimentos e verificações posteriores. Veja um

esquema no próximo slide.

“Ciência é a busca sistemática de conhecimento

cuja validade não depende de um indivíduo em

particular, mas pode ser, por qualquer um, checada

e redescoberta.”

Sven Ove Hansson

O método científico

TESTES

OBSERVAÇÕES HIPÓTESES PREDIÇÕES

TEORIA

Inconsistência

Modificar hipótese

Consistência

FalseabilidadeFalsificação

REFUTAÇÃO

Com

água

Sem

água

Sol Sombra

O desenho experimental da predição

Pseudociência

o São aspectos característicos de uma prática pseudocientífica:

o Crença em autoridade (“John Lennox é um matemático cristão, então o cristianismo é verdade.”);

o Experimentos/experiências não replicáveis (“Caí de um avião usando uma blusa verde, sobrevivi.”);

o Exemplos não representativos (“Há vida no planeta terra, assim, extraterrestres existem.”;)

o Indisposição em testar (“A psicanálise não precisa ser testada, Freud já a testou antes.”);

o Refutações ignoradas (“A terra é estática, e o pêndulo de Foucault não refuta a hipótese.”);

o Não-falseabilidade (“Haverá um dia de chuva amanhã, ou não.”);

o Explicações abandonadas sem substituição (“A terra é plana, e se apoia sobre uma tartaruga gigante.”).

Sven Ove Hansson, Science and Pseudo-Science, The Stanford Encyclopedia of Philosophy, 2017.

O método científico

O cérebro “pensa” Por meio da comunicação

entre neurônios

Como? Como? Com sinais elétricos e

químicos

O método científico também é reducionista, ou seja, procuramos evidenciar mais e mais

detalhes de fenômenos complexos por meio do estudo de suas pequenas partes. Podemos

dizer que a ciência “estuda os tijolos para descobrir como parede funciona.”