Biologia - Disciplinas

Divisões da Biologia – Disciplinas Ø  Assim como qualquer outra ciência, a biologia (Ciência do estudo e da manutenção da vida) é dividida em várias áreas para melhor compreensão e organização. Isso se dá ao fato da biologia ser uma das mais ricas ciências que estão em plena ascensão visto que as tecnologias microscópicas e genéticas estão a pleno vapor. Por isso a biologia se torna cada vez mais alvo de estudiosos em busca de uma vida mais saudável em harmonia com a natureza.

  1.       Zoologia – Ciência que estuda os animais.

  2.       Botânica – Ciência que estuda as plantas e algas.

  3.       Micologia – Estuda os fungos. Exemplo de fungo: Cogumelo.

  4.       Bacteriologia – Bactérias: Organismos procariontes

  5.       Virologia – Vírus: Organismos acelulares, incompletos e parasitas.

  6.       Citologia ou Biologia Celular

  7.       Genética – Gregor Mendel ”Pai da Genética”.

  8.       Biologia Molecular – Molécula: Grupo de átomos com propriedades específicas.

  9.       Sistemática – Ciência que abrange todos os seres vivos. Estuda, compreende e classifica.

  10.   Biologia Evolutiva - Abrange várias áreas da biologia. Evolução das espécies.

  11.   Fisiologia – Estudo do funcionamento do organismo. Exemplo. William Harvey estudou a circulação do sangue.

  12.   Ecologia – Estuda os ecossistemas. Interação da vida com a vida e o meio ambiente.

  13.   Biologia de Sistemas – Enquanto a sistemática estuda os sistemas, a biologia sistêmica estuda um sistema biológico.

  14.   Biologia da Conservação – Preservação da biodiversidade.

  15.   Bioética – Abrange filosofia, ética, ecologia, conservação, medicina e direito.

  16.   Biologia de Desenvolvimento – Desenvolvimento do organismo em suas várias fases. Ex. do ovo à fase adulta.

  17.   Histologia – Estudo dos tecidos biológicos. Microscópio. Robert Hook.

  18.   Etologia – Ramo da zoologia que estuda o comportamento animal.

  19.   Imunologia – Ciência que estuda o sistema imunológico (ou imunitário).

  20.   Biotecnologia – Uma das ciências mais novas. Estuda o uso dos organismos vivos ou parte deles para produção de bens e serviços.

Zoologia → Ciência que estuda os animais. Segundo Carolus Linnaeus o reino animal é dividido em cinco reinos que, por sua vez, são divididos nos filos: Porífera, Cnidários, Platelmintos, Nematelmintos, Anelídeos, Moluscos, Artrópodes, Equinodermos e nos cordados: Peixes, Répteis, Anfíbios, Aves e Mamíferos. Na zoologia há estudos específicos em zoofísica, ecologia e morfografia. Na zoologia estuda-se genética, fisiologia, ecologia, biologia evolutiva, e sistemática. Neste campo da biologia destaca-se Edward Wotton, principal expoente de Aristóteles depois da Idade Média, por volta de 1550. Divide-se em Entomologia (Estudo dos insetos), Ornitologia (Aves), Malacologia (Moluscos), Herpetologia (Répteis e Anfíbios), Ictiologia (Peixes), Mastozoologia (Mamíferos) e Etologia (Comportamento animal).

Botânica → Provém do grego “botané” que significa “Planta”. Estudo das plantas e algas. Ciência das plantas e biologia vegetal. Crescimento, reprodução e metabolismo. Plantas são todos os organismos que possuem plastídios no citoplasma. As plantas podem possuir clorofila A ou B. A botânica se dividem em Algas: Não possuem tecidos verdadeiros e Embriófitas: embriões multicelulares no material materno. A planta e a alga, além de alimentos, nos fornecem matéria-prima para construções e utensílios e produzem oxigênio.  Atualmente a engenharia genética foi um marca na história da botânica. As plantas podem resistir às pragas e produzir vacinas.

Micologia → Também conhecida como Micetologia, é a ciência que estuda os fungos. Os fungos podem ser parasitas, saprófitos ou decompositores. Micologia vem do grego “mikes” que significa cogumelo (que também é um fungo) e “logos” = estudo. Apesar de ser exercida por botânicos, a micologia, se destaca como um estudo independente. O padre Johanes Rick, que trabalhou com fungos no Rio Grande do Sul é considerado o “Pai da Micologia Brasileira”.

Micólogos são especialistas no estudo de fungos. São também chamados de micetologistas, micologistas ou agaricólogos. O principal alvo de estudo de micologistas são os fungos que chegam a 100 mil espécies.

Bacteriologia → Estuda a morfologia, ecologia, genética e bioquímica das bactérias. O estudo possui um interesse voltado principalmente para a medicina. Importante no combate às doenças e criação de novos medicamentos. A maior contribuição da bacteriologia veio em 1928 com a descoberta da penicilina (antibiótico natural derivado de um fungo) pelo doutor Alexander Fleming. As bactérias, juntamente com as algas cianofíceas são procariotas, ou seja, não possuem núcleo celular como os organismos eucariontes. As bactérias se dividem em três classificações: Esféricas (cocos), cilíndricas (bacilos) e espiraladas (espiroquetas).

Virologia → É o estudo do vírus e suas propriedades. Como os vírus não são uma célula completa (acelular) eles são basicamente um ácido nucléico envolvido por uma capa protéica. Fora das células os vírus são inofensivos, porém quando infectam uma célula eles se reproduzem atacando várias outras células. Por isso os vírus são chamados de “parasitas intracelulares obrigatórios”. Apresentam RNA ou DNA e são as menores entidades biológicas e o nome significa “veneno”. Em 1892 Ivanowski descobriu essa nova forma de infecção biológica quando um filtrado ainda carregava uma entidade biológica infecciosa mesmo após a passagem pelo filtro que retinha as bactérias, conhecidas até então como os menores microorganismos conhecidos.

Citologia / Biologia Celular → Estrutura e funções das células de seres vivos. As células só puderam ser vistas pela primeira vez com a invenção do microscópio óptico. Leeuwenhoek foi um dos pioneiros no uso do microscópio e com ele estudou os glóbulos vermelhos e observou pela primeira vez a existência de espermatozóides. As células foram observadas posteriormente com o aperfeiçoamento do microscópio por Hook. Atualmente existem os microscópios eletrônicos que aumentam de 5 mil a 500 mil vezes. A célula corresponde à menor estrutura viva possível que ainda mantém um funcionamento biológico. Bactérias são unicelulares, vírus são acelulares e pessoas são pluricelulares. Uma curiosidade é que o ser humano é composto de 10 trilhões de células próprias e 90 trilhões de células de microorganismos vivendo nele.

Genética → Ciência dos genes, da hereditariedade e da variação dos organismos. O termo “genética” surgiu em 1908 pelo cientista William Batesson. Gregor Mendel também é visto como “Pai da Genética” ao lado de Batesson, por estudar a hereditariedade de ervilhas e outras plantas e animais. Em seus estudos descobriu que havia erros genéticos reversíveis de uma geração para outra. Os genes controlam a síntese da proteína apesar de haverem genes que não controlam (não-codificantes). Desde a pré-história o ser humano já tira proveito da genética para cruzar animais. Atualmente o estudo dos genes é importante para a detecção de doenças e criação de medicamentos mais eficientes. Os genes estão no DNA e o DNA está nos cromossomos da célula.

Biologia Molecular → Semelhante à genética por estudar, em especial, a síntese protéica, a relação entre DNA e RNA e a interação entre as células. Molécula é um grupo de átomos ou células. Nesta área entre outros estudos envolvendo a genética, química, bioquímica e biofísica.  Não há uma distinção bem definida do campo de atuação da biologia molecular que fica entre genética e bioquímica. Molécula é uma entidade eletricamente neutra, a união de átomos que geram as propriedades básicas de uma substância.  Açúcar, água e a maioria dos gases são compostas por moléculas. Sais, metais e os gases nobres não são. No mundo das moléculas ocorrem algumas curiosidades como os “isômeros” que são moléculas com a mesma fórmula, porém estrutura e propriedades diferentes.

Sistemática → A maioria dos organismos é parasita e a maior parte deles ainda é desconhecida. É o ramo da biologia que estuda, descobre, compreende e classifica os seres vivos com intuito de organizar a biodiversidade (zoologia ou botânica) para estudos mais específicos por outras áreas. A sistemática se divide em taxonomia (estudo de uma espécie ou população de táxons) e filogenia (estudo das relações evolutivas entre os seres vivos). Todo biólogo é um sistemata. Atualmente o genoma é um dos novos critérios de classificação de organismos. Aristóteles foi o primeiro sistemata que se tem registro. Seguido por seu discípulo Teofrasto, depois por Darwin (o mais influente) e atualmente por Edward Osborne Wilson e outros biólogos importantes.

Biologia Evolutiva → Essa disciplina da biologia surgiu nas décadas de 30 e 40 devido à síntese evolutiva moderna e aborda a evolução entre as espécies e populações até mesmo os fósseis. Ganhou mais atenção nas décadas de 70 e 80 com a inclusão em mais universidades. Na década de 90 a Biologia de Desenvolvimento foi incorporada na biologia evolutiva. Os biólogos dessa área são chamados de biólogos evolutivos ou evolucionistas. As especializações como mastozoologia, ornitologia e herpetologia são amparadas pela biologia evolutiva.  O alvo de pesquisa mais recente é a microbiologia que foi valorizada pelos avanços da leitura genômica de microorganismos que revela laços evolutivos.

Fisiologia → Do grego “phisys”= natureza e “logos” = estudo. É o estudo das funções mecânicas, físicas e bioquímicas dos organismos. Resumidamente estuda o funcionamento do organismo. A fisiologia experimental surgiu com William Harvey que descreveu o sistema circulatório do sangue no século XVII, mas a fisiologia moderna surgiu um século antes (XVI) com os estudos da circulação pulmonar de Miguel Servet, médico aragonês. As idéias de Claudio Galeno sobre o coração e o sangue perduraram durante muito tempo como uma fisiologia teórica que foi refutada por Servet e Vesálio que demonstraram que não havia mistura de sangues nos canais cardíacos. A fisiologia estuda a respiração, circulação, digestão, reprodução, cardiovação, digestivo vascular e muscular. Divide-se em ecofisiologia, neurofisiologia, eletrofisiologia, biologia molecular e fisiologia do exercício.

Ecologia → Área da biologia com uma abordagem mais ética e humana. Ciência que estuda os ecossistemas. Interações entre as espécies que determinam a distribuição e abundância dos seres vivos.  Do grego “oikos” = casa e “logos” = estudo. O termo “ecologia” foi usado pela primeira vez por Ernst Haeckel em 1869 para definir o estudo da interação entre o meio ambiente e os seres vivos. Divide-se em autoecologa, sinecologia e demoecologia e muitos outros ramos recentes. O meio ambiente é influente também nas funções vitais dos organismos como o comportamento através do metabolismo determinando a distribuição e abundância no mesmo habitat. Isso inclui sérios estudos sobre o impacto do homem moderno no ecossistema. O ser vivo também altera o meio em que vive. Além do homem há também a construção de corais por minúsculos invertebrados. A simbiose (interação entre espécies diferentes) também é alvo de estudos da ecologia.

Biologia de Sistemas → Semelhante à sistemática, porém com um campo de estudo mais específico. Também chamada de “Biologia Sistêmica”. É o estudo das interações entre as componentes de um sistema biológico e como essas interações refletem nas funções e comportamento dos organismos. Nessa disciplina da biologia são analisadas moléculas que definem os organismos. O estudo alterna teorias, modelagem computacional/matemática e experimentos quantitativos de células e descrevem processos celulares. “Técnica de Família” (Ôma) é uma técnica experimental para modelar as interações de um sistema.

Biologia da conservação → Depois da ecologia é a disciplina da biologia mais voltada à ética e preservação da flora e da fauna. É a área responsável pela criação de normas e estudos que garantem uma interação harmoniosa entre homem e natureza evitando a extinção das espécies e promovendo a conscientização do desenvolvimento sustentável. Energias renováveis, reutilização de descartáveis e impacto ambiental são alvo de estudo da biologia da conservação. Surgiu corrigir a crise da biodiversidade. Além da preservação, visa reintegrar animais ao seu habitat natural. Cada espécie é uma peça chave na evolução. “A escolha humana nem sempre deve prevalecer sobre a natureza que levou milhares de anos para edificar aquilo que o ser humano derruba pra proveito próprio sem previsão das conseqüências”. Meine, Primack e Rodrigues são biólogos contemporâneos que trabalham em prol da biologia da conservação.

Bioética → A bioética é um campo de estudos da biologia que envolve outras áreas como medicina, filosofia (ética) e direito (biodireito). Investiga as condições necessárias para a administração da vida humana, animal e da responsabilidade ambiental. Fertilização in-vitro, clonagem, aborto e eutanásia são abordados pela bioética que define os consensos morais. Além disso, também estuda a transgenia e as pesquisas com células tronco. Surgiu por volta de 1970 e seu objetivo era discutir problemas surgidos pelo desenvolvimento tecnológico. Pautada pelo humanismo, se situa entre os fatos explicáveis e a ética. A 2ª G.M., as experiências científicas nazistas e russas reforçaram a consolidação da bioética. Van R. Potter usa o termo pela primeira vez em 1971 no seu livro “Bioética: Ponte para o Futuro”.

Biologia do Desenvolvimento → Estuda o desenvolvimento do organismo nas diversas etapas de sua vida. Ex: do ovo à fase adulta. Abrange o crescimento, a diferenciação celular e a morfogênese. A embriologia é um ramo que estuda o ser vivo desde o zigoto até o final do estágio embrionário. Vertebrados, invertebrados e plantas são alvos de análise na biologia de desenvolvimento. Estudos mais especializados são: Metagênese, morfogênese, espermatogênese, ovulogênese, gametogênese, neotemia, partenogênese, pedogênese, poliembrionia e poliovulação.

Histologia → Ciência voltada para o estudo dos tecidos biológicos, sua estrutura e funções. Disciplina fundamental para a área de saúde e biologia. Robert Hook e Malpighi foram pioneiros neste campo de estudos com o auxílio de microscópios. Meyer em 1819 difundiu a palavra “histologia” pela primeira vez e Xavier Bichat introduziu o termo “tecido”.  A observação de um tecido no microscópio é feita por transparência em uma amostra corada. A cor do corante define a estrutura desejada para observação. Microscopia eletrônica, imunofluorescência e corte por congelação são técnicas histológicas recentes e reveladoras importantes para diagnósticos e prognósticos médicos.

Etologia → Estudo do comportamento animal.  O comportamento animal está ligado ao meio ambiente e ao processo evolutivo. Essa disciplina da biologia ganhou forças com a Teoria da Evolução. Do grego “ethos” = ser profundo + “logos” = estudo. Konrad Lorenz e Niko Timbergen que, juntos estudaram o processo de aprendizagem de alguns animais. Timbergen definiu quatro análises básicas para o estudo. 1- Causal: Fatores externos e antecedentes. 2- Ontogenética: Tempo. 3- Filogenética: Evolução. 4- Funcional: Mudanças atuais, externa ou internamente ao indivíduo. A etologia contribui para a distinção entre alguns animais semelhantes, complementa o entendimento da psicologia humana e destaca o homem como um animal racional.

Imunologia → É o ramo da biologia que estuda o sistema imunitário (imunológico). As características físicas, químicas e fisiológicas do sistema imunológico são alvo de estudo pela imunologia. São usadas técnicas in vitro, in sito e in vivo. O conceito de imunologia foi criado por Elie Metchnikoff em 1882. A imunologia é uma defesa interna e inerente de todo organismo e preserva sua saúde. As células responsáveis pela defesa do organismo são os linfócitos e os fagócitos que produzem anticorpos. Os linfócitos têm uma resposta adaptativa ao patógeno enquanto que os fagócitos reagem de forma inata (sempre na mesma intensidade e eficácia) ao corpo invasor patogênico. A pele é a primeira barreira imunológica de um organismo.

Biotecnologia → Estudo de tecnologias baseadas na biologia. Contribui para a agricultura, ciência dos alimentos e medicina. A ONU possui muitas definições sobre a biotecnologia. Através de processos biológicos o ser humano tira proveitos para produção de bens e serviços. Os antigos criaram alimentos fermentados e atualmente o proveito vem de técnicas genéticas de DNA recombinante para melhorar a produtividade de alimentos ou tratar e prevenir doenças. Há muitos investimentos nessa área para desenvolver drogas eficazes e há poucos medicamentos biotecnológicos ainda no mercado. Engloba várias ciências como genética, biologia molecular e celular, biologia química, embriologia, bioética e algumas engenharias. 

Conclusão

A biologia vem se mostrando cada vez mais uma ciência complexa e essencial, pois abrange desde as menores entidades biológicas como enzimas e proteínas até populações inteiras e suas interações com o meio ambiente.  Existem disciplinas da biologia envolvidas com a preocupação com a natureza e outras com o ser humano. Impactos ambientais são investigados para uma coexistência pacífica entre ser humano e natureza. O homem, apesar de racional, também faz parte da natureza, possui metabolismos e necessidades iguais aos outros animais da natureza. Por isso a biologia é importante e fascinante por fornecer aos estudos humanos uma complexidade crescente e repleta de benefícios que contribuem para a produção de bens de consumo, combate às doenças, e sustentabilidade com tecnologias baseadas nos processos biológicos e naturais como a obtenção de energia renovável através da luz como é feito na fotossíntese há milhões de anos.

Por Reginaldo Ferrão,

Batatais-SP, 30 de julho de 2010