Zoologia - Zoology

Zoologia ( / z ɒ l ə i / ) é o ramo da biologia que estuda o Animal Kingdom , incluindo a estrutura , embriologia , evolução , classificação , hábitos , e distribuição de todos os animais, vivos e extintos , e como eles interagir com seus ecossistemas . O termo é derivado do grego antigo ζῷον , zōion ('animal') e λόγος , logos ('conhecimento', 'estudo').

Embora os humanos sempre tenham se interessado pela história natural dos animais que viam ao seu redor e feito uso desse conhecimento para domesticar certas espécies, pode-se dizer que o estudo formal da zoologia se originou em Aristóteles . Ele via os animais como organismos vivos, estudava sua estrutura e desenvolvimento e considerava suas adaptações ao ambiente e a função de suas partes. O médico grego Galeno estudou anatomia humana e foi um dos maiores cirurgiões do mundo antigo, mas após a queda do Império Romano Ocidental e o início da Idade Média , a tradição grega da medicina e do estudo científico entrou em declínio no Ocidente Europa, embora tenha continuado no mundo islâmico medieval . A zoologia moderna tem suas origens durante o Renascimento e no início do período moderno, com Carl Linnaeus , Antonie van Leeuwenhoek , Robert Hooke , Charles Darwin , Gregor Mendel e muitos outros.

O estudo dos animais mudou amplamente para lidar com forma e função, adaptações, relações entre grupos, comportamento e ecologia. A zoologia tem sido cada vez mais subdividida em disciplinas como classificação , fisiologia , bioquímica e evolução . Com a descoberta da estrutura do DNA por Francis Crick e James Watson em 1953, o domínio da biologia molecular se abriu, levando a avanços na biologia celular , biologia do desenvolvimento e genética molecular .

História

Conrad Gessner (1516–1565). Sua Historiae animalium é considerada o início da zoologia moderna.

A história da zoologia traça o estudo do reino animal desde a antiguidade até os tempos modernos. O homem pré-histórico precisava estudar os animais e plantas em seu ambiente para explorá-los e sobreviver. Existem pinturas rupestres, gravuras e esculturas na França que datam de 15.000 anos, mostrando bisões, cavalos e veados em detalhes cuidadosamente representados. Imagens semelhantes de outras partes do mundo ilustram principalmente os animais caçados para comer, mas também os animais selvagens.

A Revolução Neolítica , caracterizada pela domesticação de animais, continuou ao longo do período da Antiguidade. O conhecimento antigo da vida selvagem é ilustrado pelas representações realistas de animais selvagens e domésticos no Oriente Próximo, Mesopotâmia e Egito, incluindo práticas e técnicas de manejo, caça e pesca. A invenção da escrita se reflete na zoologia pela presença de animais nos hieróglifos egípcios.

Embora o conceito de zoologia como um único campo coerente tenha surgido muito mais tarde, as ciências zoológicas surgiram da história natural, remontando às obras biológicas de Aristóteles e Galeno no antigo mundo greco-romano . Aristóteles, no século IV aC, considerou os animais como organismos vivos, estudando sua estrutura, desenvolvimento e fenômenos vitais. Ele os dividiu em dois grupos, animais com sangue, equivalente ao nosso conceito de vertebrados, e animais sem sangue (invertebrados). Ele passou dois anos em Lesbos , observando e descrevendo os animais e plantas, considerando as adaptações dos diferentes organismos e a função de suas partes. Quatrocentos anos depois, o médico romano Galeno dissecava animais para estudar sua anatomia e a função das diferentes partes, porque a dissecção de cadáveres humanos era proibida na época. Isso resultou em algumas de suas conclusões serem falsas, mas por muitos séculos foi considerado herético desafiar qualquer uma de suas opiniões, de modo que o estudo da anatomia foi estultificado.

Durante a era pós-clássica , a ciência e a medicina do Oriente Médio eram as mais avançadas do mundo, integrando conceitos da Grécia Antiga, Roma, Mesopotâmia e Pérsia, bem como da antiga tradição indiana do Ayurveda , enquanto fazia inúmeros avanços e inovações. No século 13, Albertus Magnus produziu comentários e paráfrases de todas as obras de Aristóteles; seus livros sobre tópicos como botânica, zoologia e minerais incluíam informações de fontes antigas, mas também os resultados de suas próprias investigações. Sua abordagem geral era surpreendentemente moderna, e ele escreveu: "Pois é [a tarefa] da ciência natural não simplesmente aceitar o que nos é dito, mas investigar as causas das coisas naturais." Um dos primeiros pioneiros foi Conrad Gessner , cuja monumental enciclopédia de animais de 4.500 páginas, Historia animalium , foi publicada em quatro volumes entre 1551 e 1558.

Na Europa, o trabalho de Galeno sobre anatomia permaneceu em grande parte insuperável e incontestável até o século XVI. Durante o Renascimento e o início do período moderno, o pensamento zoológico foi revolucionado na Europa por um interesse renovado no empirismo e na descoberta de muitos organismos novos. Proeminentes neste movimento foram Andreas Vesalius e William Harvey , que usaram experimentação e observação cuidadosa em fisiologia , e naturalistas como Carl Linnaeus , Jean-Baptiste Lamarck e Buffon, que começaram a classificar a diversidade da vida e o registro fóssil , bem como estudar o desenvolvimento e o comportamento dos organismos. Antonie van Leeuwenhoek fez um trabalho pioneiro em microscopia e revelou o mundo até então desconhecido dos microrganismos , estabelecendo as bases para a teoria celular . As observações de van Leeuwenhoek foram endossadas por Robert Hooke ; todos os organismos vivos eram compostos de uma ou mais células e não podiam gerar espontaneamente. A teoria celular forneceu uma nova perspectiva sobre as bases fundamentais da vida.

Tendo sido anteriormente domínio de cavalheiros naturalistas, ao longo dos séculos 18, 19 e 20, a zoologia tornou-se uma disciplina científica cada vez mais profissional . Exploradores-naturalistas como Alexander von Humboldt investigaram a interação entre os organismos e seu ambiente, e as formas como essa relação depende da geografia, estabelecendo as bases para a biogeografia , ecologia e etologia . Os naturalistas começaram a rejeitar o essencialismo e a considerar a importância da extinção e da mutabilidade das espécies .

Esses desenvolvimentos, bem como os resultados da embriologia e da paleontologia , foram sintetizados na publicação de 1859 da teoria da evolução por seleção natural de Charles Darwin ; com isso, Darwin colocou a teoria da evolução orgânica em uma nova base, explicando os processos pelos quais ela pode ocorrer e fornecendo evidências observacionais de que isso aconteceu. A teoria de Darwin foi rapidamente aceita pela comunidade científica e logo se tornou um axioma central da ciência da biologia em rápido desenvolvimento. A base para a genética moderna começou com o trabalho de Gregor Mendel com ervilhas em 1865, embora o significado de seu trabalho não tenha sido percebido na época.

Darwin deu uma nova direção à morfologia e à fisiologia , unindo-as em uma teoria biológica comum: a teoria da evolução orgânica. O resultado foi uma reconstrução da classificação dos animais em uma base genealógica , uma nova investigação do desenvolvimento dos animais e as primeiras tentativas de determinar suas relações genéticas. O final do século 19 viu a queda da geração espontânea e o surgimento da teoria dos germes das doenças , embora o mecanismo de herança permanecesse um mistério. No início do século 20, a redescoberta do trabalho de Mendel levou ao rápido desenvolvimento da genética e, na década de 1930, a combinação da genética populacional e da seleção natural na síntese moderna criou a biologia evolutiva .

A pesquisa em biologia celular está interligada a outros campos, como genética, bioquímica , microbiologia médica , imunologia e citoquímica . Com o sequenciamento da molécula de DNA por Francis Crick e James Watson em 1953, o domínio da biologia molecular se abriu, levando a avanços na biologia celular , biologia do desenvolvimento e genética molecular . O estudo da sistemática foi transformado à medida que o sequenciamento de DNA elucidava os graus de afinidade entre diferentes organismos.

Alcance

Zoologia é o ramo da ciência que lida com animais . Uma espécie pode ser definida como o maior grupo de organismos em que quaisquer dois indivíduos do sexo apropriado podem produzir descendentes férteis; cerca de 1,5 milhão de espécies de animais foram descritas e estima-se que possam existir até 8 milhões de espécies de animais. Uma necessidade inicial era identificar os organismos e agrupá-los de acordo com suas características, diferenças e relações, e este é o campo do taxonomista . Originalmente se pensava que as espécies eram imutáveis, mas com o advento da teoria da evolução de Darwin, o campo da cladística surgiu, estudando as relações entre os diferentes grupos ou clados . A sistemática é o estudo da diversificação das formas vivas, a história evolutiva de um grupo é conhecida como sua filogenia e a relação entre os clados pode ser representada em diagrama em um cladograma .

Embora alguém que fez um estudo científico de animais historicamente se tenha descrito como um zoólogo, o termo passou a se referir àqueles que lidam com animais individuais, com outros se descrevendo mais especificamente como fisiologistas, etologistas, biólogos evolucionistas, ecologistas, farmacologistas, endocrinologistas ou parasitologistas.

Ramos de zoologia

Embora o estudo da vida animal seja antigo, sua encarnação científica é relativamente moderna. Isso reflete a transição da história natural para a biologia no início do século XIX. Desde Hunter e Cuvier , o estudo anatômico comparativo tem sido associado à morfografia , moldando as áreas modernas da investigação zoológica: anatomia , fisiologia , histologia , embriologia , teratologia e etologia . A zoologia moderna surgiu pela primeira vez nas universidades alemãs e britânicas. Na Grã-Bretanha, Thomas Henry Huxley foi uma figura proeminente. Suas ideias estavam centradas na morfologia dos animais. Muitos o consideram o maior anatomista comparativo da segunda metade do século XIX. Semelhante a Hunter , seus cursos eram compostos por aulas teóricas e aulas práticas de laboratório, em contraste com o formato anterior apenas de aulas teóricas.

Classificação

A classificação científica em zoologia é um método pelo qual os zoólogos agrupam e categorizam os organismos por tipo biológico , como gênero ou espécie . A classificação biológica é uma forma de taxonomia científica . A classificação biológica moderna tem suas raízes no trabalho de Carl Linnaeus , que agrupou as espécies de acordo com características físicas compartilhadas. Desde então, esses agrupamentos foram revisados ​​para melhorar a consistência com o princípio darwiniano de descendência comum . A filogenética molecular , que usa a sequência de ácido nucléico como dados, gerou muitas revisões recentes e provavelmente continuará a fazê-lo. A classificação biológica pertence à ciência da sistemática zoológica .

Tabela do reino animal de Linnaeus da primeira edição do Systema Naturae (1735)

Muitos cientistas agora consideram o sistema de cinco reinos desatualizado. Os sistemas de classificação alternativos modernos geralmente começam com o sistema de três domínios : Archaea (originalmente Archaebacteria); Bactérias (originalmente Eubactérias); Eucariotos (incluindo protistas , fungos , plantas e animais ) Esses domínios refletem se as células têm núcleos ou não, bem como diferenças na composição química do exterior das células.

Além disso, cada reino é dividido recursivamente até que cada espécie seja classificada separadamente. O pedido é: Domínio ; reino ; filo ; classe ; ordem ; família ; gênero ; espécie . O nome científico de um organismo é gerado a partir de seu gênero e espécie. Por exemplo, os humanos são listados como Homo sapiens . Homo é o gênero e sapiens o epíteto específico, ambos combinados formam o nome da espécie. Ao escrever o nome científico de um organismo, é apropriado colocar a primeira letra do gênero em maiúscula e colocar todos os epítetos específicos em minúsculas. Além disso, todo o termo pode estar em itálico ou sublinhado.

O sistema de classificação dominante é denominado taxonomia Linnaeana . Inclui classificações e nomenclatura binomial . A classificação, taxonomia e nomenclatura dos organismos zoológicos são administradas pelo Código Internacional de Nomenclatura Zoológica . Um projeto de fusão, BioCode, foi publicado em 1997 em uma tentativa de padronizar a nomenclatura, mas ainda não foi formalmente adotado.

Zoologia de vertebrados e invertebrados

Zoologia de vertebrados é a disciplina biológica que consiste no estudo de animais vertebrados , ou seja, animais com espinha dorsal , como peixes , anfíbios , répteis , aves e mamíferos . As várias disciplinas taxonomicamente orientadas, como mamiferogia , antropologia biológica , herpetologia , ornitologia e ictiologia procuram identificar e classificar espécies e estudar as estruturas e mecanismos específicos para esses grupos. O resto do reino animal é tratado pela zoologia de invertebrados , um grupo vasto e muito diverso de animais que inclui esponjas , equinodermos , tunicados , vermes , moluscos , artrópodes e muitos outros filos , mas organismos unicelulares ou protistas geralmente não são incluídos .

Zoologia estrutural

A biologia celular estuda as propriedades estruturais e fisiológicas das células , incluindo seu comportamento , interações e ambiente . Isso é feito em níveis microscópicos e moleculares para organismos unicelulares, como bactérias , bem como em células especializadas em organismos multicelulares , como os humanos . Compreender a estrutura e a função das células é fundamental para todas as ciências biológicas. As semelhanças e diferenças entre os tipos de células são particularmente relevantes para a biologia molecular.

A anatomia considera as formas de estruturas macroscópicas, como órgãos e sistemas orgânicos. Ele se concentra em como os órgãos e sistemas de órgãos funcionam juntos nos corpos de humanos e animais, além de como eles funcionam de forma independente. A anatomia e a biologia celular são dois estudos intimamente relacionados e podem ser categorizados em estudos "estruturais". Anatomia comparada é o estudo de semelhanças e diferenças na anatomia de diferentes grupos. Está intimamente relacionado à biologia evolutiva e à filogenia (a evolução das espécies).

Fisiologia

Gravura anatômica de animais de Handbuch der Anatomie der Tiere für Künstler .

A fisiologia estuda os processos mecânicos, físicos e bioquímicos dos organismos vivos, tentando entender como todas as estruturas funcionam como um todo. O tema da "estrutura para funcionar" é central para a biologia. Os estudos fisiológicos têm sido tradicionalmente divididos em fisiologia vegetal e fisiologia animal , mas alguns princípios da fisiologia são universais, independentemente do organismo em particular que está sendo estudado. Por exemplo, o que se aprende sobre a fisiologia das células de levedura também pode ser aplicado às células humanas. O campo da fisiologia animal estende as ferramentas e métodos da fisiologia humana às espécies não humanas. A fisiologia estuda como, por exemplo , os sistemas nervoso , imunológico , endócrino , respiratório e circulatório funcionam e interagem.

Biologia do desenvolvimento

A biologia do desenvolvimento é o estudo dos processos pelos quais os animais e plantas se reproduzem e crescem. A disciplina inclui o estudo de desenvolvimento embrionário , a diferenciação celular , regeneração , assexuada e sexual reprodução , metamorfose , e o crescimento e diferenciação de células estaminais no organismo adulto. O desenvolvimento de animais e plantas é considerado mais detalhadamente nos artigos sobre evolução , genética populacional , hereditariedade , variabilidade genética , herança mendeliana e reprodução .

Biologia evolucionária

A biologia evolutiva é o subcampo da biologia que estuda os processos evolutivos (seleção natural, descendência comum, especiação) que produziram a diversidade da vida na Terra. A pesquisa evolucionária se preocupa com a origem e descendência das espécies , bem como com sua mudança ao longo do tempo, e inclui cientistas de muitas disciplinas taxonomicamente orientadas. Por exemplo, geralmente envolve cientistas que têm treinamento especial em organismos específicos , como mamíferos , ornitologia , herpetologia ou entomologia , mas usam esses organismos como sistemas para responder a questões gerais sobre a evolução.

A biologia evolutiva é parcialmente baseada na paleontologia , que usa o registro fóssil para responder a perguntas sobre o modo e o ritmo da evolução e, em parte, sobre os desenvolvimentos em áreas como genética populacional e teoria da evolução. Seguindo o desenvolvimento das técnicas de impressão digital de DNA no final do século 20, a aplicação dessas técnicas em zoologia aumentou a compreensão das populações animais. Na década de 1980, a biologia do desenvolvimento reinseriu na biologia evolutiva a partir de sua exclusão inicial da síntese moderna por meio do estudo da biologia evolutiva do desenvolvimento . Campos relacionados frequentemente considerados parte da biologia evolutiva são filogenética , sistemática e taxonomia .

Etologia

Filhotes de gaivota Kelp bicam a mancha vermelha no bico da mãe para estimular o reflexo regurgitante.

Etologia é o estudo científico e objetivo do comportamento animal em condições naturais, ao contrário do behaviorismo , que se concentra em estudos de resposta comportamental em um ambiente de laboratório. Os etólogos têm se preocupado particularmente com a evolução do comportamento e com a compreensão do comportamento em termos da teoria da seleção natural . Em certo sentido, o primeiro etologista moderno foi Charles Darwin , cujo livro, A Expressão das Emoções no Homem e nos Animais , influenciou muitos futuros etologistas.

Um subcampo da etologia é a ecologia comportamental, que tenta responder às quatro perguntas de Nikolaas Tinbergen com relação ao comportamento animal: quais são as causas imediatas do comportamento, a história de desenvolvimento do organismo, o valor de sobrevivência e filogenia do comportamento? Outra área de estudo é a cognição animal , que usa experimentos de laboratório e estudos de campo cuidadosamente controlados para investigar a inteligência e o aprendizado de um animal.

Biogeografia

A biogeografia estuda a distribuição espacial dos organismos na Terra , enfocando tópicos como placas tectônicas , mudanças climáticas , dispersão e migração e cladística . É um campo de estudo integrador, unindo conceitos e informações da biologia evolutiva , taxonomia , ecologia , geografia física , geologia , paleontologia e climatologia . A origem desse campo de estudo é amplamente atribuída a Alfred Russel Wallace , um biólogo britânico que teve alguns de seus trabalhos publicados em conjunto com Charles Darwin .

Biologia molecular

A biologia molecular estuda os mecanismos genéticos e de desenvolvimento comuns de animais e plantas, tentando responder às questões relativas aos mecanismos de herança genética e à estrutura do gene . Em 1953, James Watson e Francis Crick descreveram a estrutura do DNA e as interações dentro da molécula, e esta publicação deu início à pesquisa em biologia molecular e aumentou o interesse pelo assunto. Embora os pesquisadores pratiquem técnicas específicas de biologia molecular, é comum combiná-las com métodos da genética e da bioquímica . Grande parte da biologia molecular é quantitativa e, recentemente, uma quantidade significativa de trabalho foi realizada usando técnicas de ciência da computação, como bioinformática e biologia computacional . A genética molecular , o estudo da estrutura e função dos genes, está entre os subcampos mais proeminentes da biologia molecular desde o início dos anos 2000. Outros ramos da biologia são informados pela biologia molecular, seja estudando diretamente as interações das moléculas em seu próprio direito, como na biologia celular e biologia do desenvolvimento , ou indiretamente, onde as técnicas moleculares são usadas para inferir atributos históricos de populações ou espécies , como em campos da biologia evolutiva , como genética populacional e filogenética . Também existe uma longa tradição de estudar biomoléculas "do zero", ou molecularmente, em biofísica .

Veja também

Notas

Referências

links externos