21 aprile 2019

Biologia

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La biologia (dal greco βιολογία, composto da βίος, bìos = “vita” e λόγος, lògos = nel senso di “studio”) è la scienza che studia tutto ciò che riguarda la vita.

La biologia comprende una serie molto ampia di discipline, spesso considerate indipendenti. Furono Jean-Baptiste de Lamarck e, distintamente, Gottfried Reinhold Treviranus, agli inizi del XIX secolo, a suggerire il termine biologia.

Virus

I biologi studiano la vita su diversi livelli di scala:

su scala molecolare, con biologia molecolare, biochimica e genetica molecolare (studio di grandi molecole biologiche, della loro struttura, delle loro proprietà e interazioni)

su scala cellulare con citologia

su scala multi-cellulare con istologia

su scala di strutture e processi di un organismo con fisiologia, anatomia e istologia


su scala dello sviluppo di un singolo organismo con biologia dello sviluppo

su scala di popolazione di organismi, con genetica delle popolazioni ed esame delle interazioni fra di essi con etologia (comportamento e adattabilità)

su scala multi-specie (lignaggio, discendenza), con la sistematica (paragone e classificazione di organismi viventi ed estinti)

su scala ancora maggiore si trova l’ecologia (che studia gli ecosistemi, cioè le interazioni tra gli organismi viventi e il loro ambiente abiotico) e lo studio dell’evoluzione

una recente espansione di scala è rappresentata dall’esobiologia, disciplina ancora largamente speculativa che considera le possibilità di vita extraterrestre.

Farfalla su un fiore

Storia

La biologia è una scienza dalle origini antichissime. L’uomo si è sempre dedicato allo studio della biologia, inizialmente in modo rudimentale, imparando a distinguere le piante commestibili da quelle velenose, ed in seguito in modo sempre più approfondito.

Il primo popolo che iniziò uno studio approfondito sulla biologia fu quello greco. Il filosofo e matematico Talete (624 – 548 a.C.) fu il primo a capire che molti fenomeni non avevano origine divina. I filosofi della scuola ionica, di cui proprio Talete è ritenuto il fondatore, sostenevano che ogni evento avesse una causa, senza che una volontà esterna al mondo potesse intervenire. Essi credevano anche che la mente umana potesse comprendere e pronosticare i fenomeni naturali. Si narra infatti che lo stesso Talete abbia previsto un’eclissi di luna suscitando grande stupore tra i suoi contemporanei.

I filosofi della scuola ionica sono considerati i fondatori della speculazione scientifica, che si suddivide in:

Indirizzo filosofico, che cercava di individuare leggi e princìpi della natura.

Indirizzo medico, che studiava l’anatomia e la fisiologia del corpo umano allo scopo di curare i mali.

Sezione di un muscolo scheletrico

Nel V secolo a.C. nacquero le prime scuole di medicina, tra le quali quella di Empedocle d’Agrigento, che reputava il sangue essenza vitale, dotato di un calore innato. Un altro grande medico fu Ippocrate di Coo (460 – 370 a.C.), che introdusse il metodo induttivo (un metodo simile a quello scientifico che sarà introdotto da Galileo nel Rinascimento). Ippocrate fu il primo medico a visitare personalmente i malati e a seguire il decorso delle loro malattie. Con Aristotele (384/3 a.C. – 7 marzo 322 a.C.) e i suoi studenti, riuniti in un cortile chiamato Liceo, la biologia si separò definitivamente dalla medicina. Aristotele ordinò più di 500 specie di animali in catene nelle quali incluse anche l’uomo, classificandolo come “animale politico”. Aristotele studiò approfonditamente (per i mezzi di cui disponeva) il polpo (animale capace di riconoscere le figure geometriche e, addirittura, di contare), l’apparato digerente dei ruminanti e lo sviluppo degli embrioni di pollo.

Elaborazione di un modello sperimentale per lo studio di fenomeni evolutivi

Durante il Rinascimento, Leonardo da Vinci (1452 – 1519) fu una figura molto rilevante, il quale si dedicò, tra l’altro, allo studio dell’anatomia umana. Di Leonardo ci sono rimaste tavole anatomiche molto dettagliate, frutto delle autopsie che egli, contro la legge, effettuava.

Paracelso (1493 – 1541) fu un altro famoso personaggio del rinascimento. Egli era un chimico o, più precisamente un alchimista, esperto dei principi curativi di vegetali e minerali.

Una considerevole svolta nello studio della biologia come di tante altre scienze fu data da Galileo Galilei (1564 – 1642), che introdusse il metodo scientifico, basato su osservazione, descrizione e riproduzione in laboratorio dei fenomeni naturali.

Nel corso del XV – XVI secolo lo studio della biologia fu sostenuto da diversi fattori, i cui principali furono:

La traduzione in latino delle opere di Aristotele.

La possibilità di studiare nuove piante ed animali provenienti dall’America appena scoperta.

L’abbassamento del costo dei libri dovuto all’invenzione della stampa.

La legittimazione delle autopsie.

Lo studio delle scienze proseguì per tutto il 1600: William Harvey dimostrò come circola il sangue nel corpo umano. In Francia, Cartesio formulò la teoria del meccanicismo, paragonando l’uomo ad una macchina e sostenendo che potessero essere studiate e riprodotte le singole parti del corpo; Georg Ernst Stahl, con la teoria del vitalismo, si contrappose a Cartesio affermando che le parti che compongono l’uomo sono indivisibili e irriproducibili perché tenute insieme da un’anima.

William Harvey

Sempre nel XVII secolo fu inventato il microscopio da Antony van Leeuwenhoek. Grazie a questo nuovo strumento, Robert Hooke, in Inghilterra, riuscì a studiare le cellule, avendo la possibilità di guardarle da vicino.

La teoria della generazione spontanea, basata soprattutto sugli scritti di Aristotele, sosteneva la possibilità che la vita avesse origine da materia inanimata.


Francesco Redi, nel XVII secolo, per dimostrare la scorrettezza di tale teoria, prese dell’acqua con pezzi di carne che mise in recipienti, alcuni chiusi e alcuni aperti. Solo in quelli aperti nacquero mosche. L’esperimento non fu ritenuto valido perché Redi non aveva fatto arrivare l’aria, nella quale c’è vita, a contatto con l’acqua. Quindi Lazzaro Spallanzani ripeté lo stesso esperimento bollendo i recipienti e chiudendoli con garze. Il suo esperimento, però, non fu ritenuto valido perché, bollendo l’acqua aveva distrutto la vita. Nel XIX secolo, Louis Pasteur, dimostrò l’infondatezza della generazione spontanea.

Nel XVIII secolo ci si pose il problema di quando si fosse formata la Terra. Un vescovo, Thomas Usher, teorizzò, contando gli anni delle generazioni della Bibbia, che la Terra fosse nata nel 4004 a.C. il 22 ottobre alle 8 di mattina, ma quest’ipotesi fu scartata con lo studio dei fossili, essendo il periodo di formazione di questi molto maggiore.

Nel XIX secolo, con Darwin, iniziò lo studio della biologia moderna, nello stesso periodo Mendel formulò le sue leggi sull’ereditarietà. Con Theodor Schwann e Matthias Jacob Schleiden si giunse a considerare la cellula il centro di ogni attività vitale, scoprendo che tutti i viventi sono formati da cellule.

Charles Darwin

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