As doze mentes mais brilhantes da história da biologia

Os maiores nomes da biologia de todos os tempos.

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A biologia é um dos campos mais interessantes e diversos da ciência, e já existiram muitos biólogos famosos. O trabalho de um biólogo envolve o estudo de organismos vivos e sua relação com a natureza. Eles buscam entender os mecanismos dos seres vivos através do estudo de sua origem, hábitos e estrutura genética.

O campo da biologia produziu importantes descobertas ao longo dos séculos: da produção eficiente de alimentos à cura das mais desafiadoras doenças. Descobertas maravilhosas que melhoraram não apenas nosso conhecimento da natureza, mas também a qualidade de nossas vidas.

Existem muitos luminares nas ciências biológicas que avançaram nosso conhecimento do mundo natural e nosso lugar nele. É difícil produzir uma lista com as mentes mais brilhantes da história da biologia, mas cada biólogo a seguir fez contribuições significativas para seu campo que ainda são sentidas até hoje.

Aristóteles (385 a.C-322 a.C)

Aristóteles foi um filósofo grego antigo e é mais conhecido como o pai da filosofia ocidental, juntamente com seu professor Platão, e como um dos primeiros biólogos famosos da história registrada. Sua influência nas ciências físicas é quase tão grande quanto sua influência na filosofia e ele foi o pioneiro no estudo da biologia de uma perspectiva sistemática. Ele passou dois anos observando e escrevendo sobre a zoologia da ilha de Lesbos e seus mares circundantes. Entre suas observações, Aristóteles descreveu a vida marinha capturada pelos pescadores das ilhas, incluindo raias elétricas, peixes-rã e bagres. Quando se tratou de cefalópodes, como o argonauta e o polvo, ele foi o primeiro a descrever o uso do braço hectocotylus na reprodução sexual, visão que os cientistas desconsideraram até o século XIX. Aristóteles notou que a estrutura de um animal combinava com sua função. Por exemplo, ele descreveu como as garças, pássaros que vivem em pântanos, têm pescoços e pernas longos, perfeitos para andar e caçar na lama, enquanto os patos nadam e têm pernas curtas com pés palmados. Em seus estudos, ele distinguiu cerca de 500 espécies de animais, organizando-as em sua obra Historia Animalium, e chamou esse sistema de escada da vida. As diferentes classificações em que colocou os animais são o precursor da classificação científica usada até hoje, criada por outro membro de nossa lista de grandes biólogos: Carl Linnaeus.

Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)

Robert Hooke (1635-1703)

A descoberta da célula não teria sido possível se não fosse pelos avanços do microscópio. Interessado em aprender mais sobre o mundo microscópico, o cientista Robert Hooke melhorou o design do microscópio composto existente em 1665. Seu microscópio usava três lentes e uma luz de palco, que iluminava e ampliava os espécimes. Esses avanços permitiram a Hooke ver algo maravilhoso quando colocou um pedaço de cortiça sob o microscópio. Hooke detalhou suas observações desse mundo minúsculo e nunca antes visto em seu livro Micrographia. Para ele, a rolha parecia feita de minúsculos poros, que passou a chamar de “células” porque lembravam as celas de um mosteiro. Não muito tempo depois da descoberta de Hooke, o holandês Antonie van Leeuwenhoek detectou outros organismos minúsculos e ocultos. Leeuwenhoek era um mestre na fabricação de microscópios e aperfeiçoou o projeto do microscópio simples (que tinha apenas uma lente), permitindo-lhe ampliar um objeto em cerca de duzentas a trezentas vezes seu tamanho original. O que ele viu com esses microscópios foram bactérias e protozoários, mas ele chamou essas criaturas minúsculas de “animálculos”. A descoberta da célula teve um impacto muito maior na ciência do que Hooke poderia ter sonhado no século XVII. Além de nos dar uma compreensão fundamental dos blocos de construção de todos os organismos vivos, ela levou a inúmeros avanços na medicina. Hoje, os cientistas estão trabalhando em uma medicina personalizada, que nos permita cultivar células-tronco a partir de nossas próprias células e depois usá-las para entender os processos das doenças. Tudo isso e muito mais cresceu a partir de uma única observação da célula de um pedaço de cortiça.

Carl Linnaeus (1707-1778)

Botânico e zoólogo da Suécia, Carl Linnaeus desenvolveu o sistema para nomear e organizar organismos vivos que ainda usamos hoje. Por causa dessa e de suas outras descobertas científicas, ele é conhecido como o pai da taxonomia moderna e da ecologia moderna. Foi só depois de Linnaeus desenvolver sua taxonomia que houve uma maneira universalmente aceita de classificar os organismos vivos. A taxonomia de Linnaeus classifica animais e plantas em reinos, classes, ordens, gêneros e, finalmente, espécies, o que mostra como diferentes organismos estão relacionados entre si. Esses conceitos permitiram que cientistas posteriores construíssem sobre o trabalho de Linnaeus e examinassem a taxonomia da evolução. Cientistas posteriores modificaram e adicionaram às classificações de Linnaeus para incluir novos reinos de organismos como fungos, Monera e protozoários. Ainda hoje, quando novas espécies são descobertas, a taxonomia de Linnaeus é usada para classificá-las. Ela também foi aplicada à evolução dos seres humanos. Linnaeus classificou os humanos como primatas em sua primeira versão de sua taxonomia. Isso foi polêmico na época por causa da crença de que os seres humanos eram separados do reino animal, mas levou a outras descobertas científicas sobre a origem da espécie humana.

Alexander von Humboldt (1769-1859)

Alexander von Humboldt foi um explorador e naturalista alemão que lançou as bases para o campo da biogeografia, o estudo de como as espécies nos ecossistemas são distribuídas em todo o mundo e ao longo do tempo. Por meio de seus estudos, ele se tornou a primeira pessoa a descrever os efeitos da mudança climática induzida pelo homem. Sua formação em biogeografia veio de seu desejo de encontrar uma teoria unificada da natureza que combinasse biologia, geologia e meteorologia. Com base neste trabalho, os cientistas foram capazes de rastrear o movimento de diferentes espécies e usar essa informação para aprender muito mais sobre o nosso mundo. Um exemplo disso é a deriva continental. A superfície da Terra é composta de várias placas tectônicas, e muitos teorizaram que os continentes haviam sido, em um passado distante, um continente gigante conhecido como Pangeia. O estudo da biogeografia mostrou a distribuição de registros fósseis da mesma espécie em continentes distantes para apoiar essa teoria. Outra contribuição importante para a biologia e para a ciência que veio do trabalho de Alexander von Humboldt é o movimento do século XIX chamado ciência humboldtiana. Usando os métodos de Humboldt e seguindo sua ética geral para a exploração científica, vários dos mais importantes ícones científicos do século XIX, incluindo Charles Darwin, Sir Edward Sabine e Charles Lyell, deram grandes saltos no conhecimento humano. Por causa disso, quase todas as descobertas científicas após Humboldt se devem em parte à sua influência.

Robert Brown (1773-1858)

Matthias Schleiden (1804-1881)

Theodor Schwann (1810-1882)

Rudolf Virchow (1821-1902)

Em 1831, Robert Brown estava estudando as diferentes espécies de plantas que recolheu durante uma viagem à Austrália. Ao examiná-las em um microscópio, ele viu uma coisa intrigante: em cada célula da planta, havia uma estrutura circular e opaca, que ele chamou de núcleo. Ao se inteirar das observações de Brown, Theodor Schwann começou a procurar uma estrutura similar nas células de girinos e encontrou. Todas as células de girinos também continham um núcleo. Seu amigo, Matthias Schleiden, estudando tecidos vegetais, descreveu a divisão do núcleo da célula durante a divisão celular e foi o primeiro cientista a observar que um ovo começa como uma única célula e se desenvolve em um organismo complexo por divisão celular repetida. As descobertas de Brown, Schwann e Schleiden se tornaram a base da teoria celular. Desde as células individuais que constituem os organismos mais básicos até os trilhões de células que constituem a estrutura complexa do corpo humano, cada ser vivo na Terra é composto de células. Essa ideia, parte fundamental da teoria celular, é um dos princípios centrais da biologia. Mais tarde, em 1858, Rudolf Virchow postulou uma terceira regra importante para a teoria celular: todas as células descendem de outras células. A formulação da teoria celular foi o início da biologia celular como a conhecemos. Sem ela, não compreenderíamos muitos processos e certamente não seríamos capazes de combater doenças como o câncer.

Charles Darwin (1809-1882)

Charles Darwin, um dos biólogos mais famosos da Grã-Bretanha, é conhecido como o pai da evolução por seu livro de 1859, A Origem das Espécies. Darwin realizou a pesquisa para este livro enquanto trabalhava como naturalista no HMS Beagle em sua viagem de volta ao mundo de 1831 a 1836. A maioria das observações de Darwin na viagem foram levantando e mapeando os litorais, mas foi nas Ilhas Galápagos onde ele deu sua maior contribuição à biologia e solidificou seu lugar entre os biólogos mais famosos do mundo. As Ilhas Galápagos são uma pequena cadeia de ilhas ao largo da costa da América do Sul, e quando o HMS Beagle chegou, Darwin percebeu que várias espécies semelhantes tinham características diferentes dependendo da ilha em que viviam. Ele é conhecido por seu trabalho de observação de 15 espécies diferentes de tentilhões, pequenos pássaros que tinham bicos de tamanhos e formatos diferentes que evoluíram para se ajustar ao ambiente. Isso ajudou Darwin a apresentar sua teoria da seleção natural. A seleção natural é a pedra angular da biologia moderna, e Darwin postulou que as mutações aleatórias surgem no genoma de organismos individuais. A prole desses organismos herda esses e, quando essas características permitem que os descendentes sobrevivam melhor e passem seus genes adiante, o organismo mutado sobrevive e se diferencia do original.

Louis Pasteur (1822-1895)

Louis Pasteur é reconhecido pelas suas notáveis descobertas das causas e prevenções de doenças. Entre seus feitos mais notáveis podem-se citar a redução da mortalidade e a criação da primeira vacina contra a raiva (vacina antirrábica). Além disso, ele inventou a pasteurização, técnica de tratamento do leite e outros líquidos para evitar a contaminação bacteriana. Ele é conhecido como o pai da microbiologia e, devido à prevalência da pasteurização no mundo de hoje, Pasteur é um dos cientistas de maior impacto da era moderna. Embora a teoria dos germes seja uma parte aceita da ciência moderna, na época de Pasteur acreditava-se que as doenças vinham de um miasma, ou ar ruim, e de geração espontânea. Enquanto outros cientistas teorizaram sobre germes antes de Pasteur, seu trabalho revolucionário mostrou a primeira prova de que muitas doenças resultavam de bactérias ou vírus e não de geração espontânea. Pasteur mostrou isso fazendo experimentos de fermentação. A casca da uva contém leveduras naturais que permitem que o suco da uva se transforme em vinho, então Pasteur esterilizou as uvas e o suco de uva e mostrou que não fermentava por falta de fermento. Muitos desses experimentos usaram calor para esterilizar o suco de uva, e isso se tornou a base da pasteurização. Por causa da pasteurização, a vida útil de muitos alimentos foi bastante estendida. Isso melhorou muito a segurança do suprimento de alimentos e reduziu a propagação de muitas doenças, salvando milhares de vidas no processo.

Alfred Russel Wallace (1823-1913)

Assim como seu colega naturalista Charles Darwin, Alfred Russel Wallace, um dos pais da biogeografia, viajou pelo mundo, observando e coletando amostras de espécies. Ele viajou para o Brasil e várias ilhas do arquipélago malaio que formam a Indonésia e as Filipinas dos dias modernos, onde coletou mais de 125.000 espécimes durante oito anos. Sua pesquisa sobre a distribuição geográfica dos animais forneceu suporte crítico para suas teorias evolutivas e o levou a traçar uma linha de fronteira através do sudeste da Ásia que divide os grupos de animais asiáticos e australianos. Em 1855, suas observações o levaram à conclusão de que os seres vivos mudam ao longo de longos períodos de tempo. No entanto, ele não sabia explicar como ou por que eles evoluem. Três anos depois, a resposta veio a ele: as espécies evoluem adaptando-se ao ambiente. Darwin chegara à mesma conclusão anos antes, e assim que pôde, Wallace enviou a ele uma carta descrevendo suas ideias. Os dois homens publicaram um artigo conjunto nesse mesmo ano, discutindo a teoria da evolução e da seleção natural. O artigo abalou as suposições da humanidade sobre suas origens, fortemente influenciadas pela religião na época. Em 1859, Darwin publicou A Origem das Espécies e a teoria da evolução por seleção natural ficou conhecida como teoria de Darwin. Embora as contribuições de Wallace para o estudo da evolução tenham sido consideráveis, muitas vezes são esquecidas pela maioria das pessoas.

Robert Koch (1843-1910)

O médico e cientista Robert Koch, é reconhecido em todo o mundo como um dos pais da medicina moderna e da microbiologia. Suas teses aumentaram a expectativa de vida e melhoraram a saúde da população, sendo consideradas até hoje verdadeiros fundamentos da microbiologia moderna. Em 1877, Koch descobriu o agente bacteriano causador do carbúnculo (ou antraz) e descreveu, pela primeira vez, como a transmissão da doença se dá através dos esporos. Em 1882, Koch conseguiu detectar o agente causador da tuberculose, o bacilo da tuberculose (ou Bacilo de Koch). Era a primeira vez na história que alguém havia conseguido identificar um microrganismo patogênico. Por este trabalho sobre a bactéria da tuberculose, ele recebeu o Prêmio Nobel de Medicina em 1905. No Egito e na Índia, Koch pesquisou o causador do cólera; no atual Zimbábue, dedicou-se ao estudo da peste bovina e da febre aftosa; na Itália, no leste da África e na Indonésia, realizou pesquisas sobre a malária. Acima de tudo, Koch ainda é considerado o maior descobridor das pequenas bactérias. A OMS declara o dia 24 de março como o Dia Internacional da Tuberculose: neste dia, Koch fez seu discurso explicando as formas através das quais ele conseguiu descobrir o agente causador da doença pulmonar. Hoje, o antigo Instituto Real Prussiano de Doenças Infecciosas, leva seu nome: Instituto Robert Koch, em Berlim.

Ernst Mayr (1904-2005)

Como e por que as espécies se originam? Charles Darwin e seus seguidores posteriores enfrentaram esse aparente paradoxo. Eles descreveram a evolução como uma mudança contínua e gradual ao longo do tempo, mas as espécies são distintas umas das outras, sugerindo que algum processo criou uma descontinuidade, ou lacuna, entre elas. O crédito por fazer o máximo para decifrar esse quebra-cabeça vai para o biólogo Ernst Mayr. Junto com Theodosius Dobzhansky, George Gaylord Simpson e outros cientistas, Mayr alcançou a “síntese moderna” nas décadas de 1930 e 1940, que integrou a teoria da hereditariedade de Mendel com a teoria da evolução e seleção natural de Darwin. Para responder ao paradoxo, Mayr propôs que quando uma população de organismos se separa do grupo principal por tempo ou geografia, eles eventualmente desenvolvem características diferentes e não podem mais cruzar. É esse isolamento ou separação que cria novas espécies. As características que evoluem durante o período de isolamento são chamadas de “mecanismos de isolamento” e desencorajam o cruzamento das duas populações. Além disso, Mayr declarou que o desenvolvimento de muitas novas espécies é o que leva ao progresso evolutivo. Sem especiação, não haveria diversificação do mundo orgânico, nenhuma radiação adaptativa e muito pouco progresso evolutivo. A espécie, então, é a pedra angular da evolução. Além de seus trabalhos de divulgação da história natural e da evolução, Mayr também escreveu sobre a história e a filosofia da ciência. Se levarmos em consideração o volume, a abrangência e a profundidade do trabalho de Ernst Mayr, ele ocupa um lugar único no desenvolvimento da biologia evolucionária no século XX.

Rachel Carson (1907-1964)

Rachel Carson foi uma bióloga famosa, especificamente uma bióloga marinha, e autora pioneira do movimento ambientalista. Na década de 1950, ela começou a pesquisar a ecologia e os organismos da costa atlântica da América do Norte. Ao realizar essa pesquisa, ela observou que os pesticidas sintéticos que eram amplamente usados ​​na época para erradicar insetos como a mariposa cigana estavam causando efeitos negativos no meio ambiente. Carson usou suas descobertas sobre os danos ambientais causados ​​por pesticidas sintéticos como o DDT para seu livro mais famoso, Primavera Silenciosa. Ela reuniu exemplos dos danos causados ​​pelo uso do DDT, apesar do fato de que sua pesquisa foi contestada por muitas organizações poderosas, desde empresas químicas até pesquisadores do próprio governo dos Estados Unidos. Em Primavera Silenciosa, Carson rotulou os pesticidas como biocidas, pois seus efeitos não se limitavam às espécies invasivas ou nocivas que eles visavam. Em vez disso, causavam danos generalizados a outros organismos no ecossistema. Quando o livro foi lançado, ele despertou o interesse na proteção do meio ambiente e levou à fundação da Agência de Proteção Ambiental em 1970.

Carl Woese (1928-2012)

Todos os organismos possuem ribossomos. Eles realizam uma tarefa central essencial para a reprodução celular e existem diferenças claras entre os ribossomos dos organismos menores e maiores. Organismos pequenos sem um núcleo definido são chamados de “procariontes”. Organismos grandes com um núcleo definido são chamados de “eucariontes”. Na década de 1970, Carl Woese percebeu que o ribossomo seria uma boa base para o estabelecimento de filogenias. Ele e seus colegas escolheram o RNA de uma pequena subunidade ribossômica como a molécula a ser usada como marcador filogenético, e desenvolveram métodos para identificar diferenças na sequência de RNA. Quando eles fizeram a análise inicial de RNA de pequenas subunidades ribossômicas, tiveram uma grande surpresa. As filogenias de RNA indicaram que havia três tipos de células, e não duas como se acreditava anteriormente. Woese havia descoberto um novo tipo de vida: as arqueias. As implicações evolucionárias das descobertas de Woese foram revolucionárias. Desde então, os cientistas passaram a classificar todos os seres vivos conhecidos em três grandes domínios distintos: Bacteria, que inclui a maioria dos procariontes, como bactérias e cianobactérias; Archaea, que inclui os procariontes com características bioquímicas distintas, como vários extremófilos; e Eukaria, que inclui todos os eucariontes, como fungos, animais, plantas e protistas. Todas essas descobertas fizeram Woese se tornar a figura mais notável na compreensão da diversidade da vida em todo o século XX.

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*Antonie van Leeuwenhoek e Robert Hooke compartilham a mesma posição e biografia na lista por dividirem historicamente o crédito pela descoberta da célula, dos microrganismos e dos primeiros microscópios. 

**Robert Brown, Matthias Schleiden, Theodor Schwann e Rudolf Virchow compartilham a mesma posição e biografia na lista por dividirem historicamente o crédito pela descoberta do núcleo e da teoria celular.