Introdução ao Estudo da Biologia

A Biologia

E aí, galera do Me Salva!

Prontos para imergir no universo da Biologia? Ou melhor, do estudo da vida e tudo que envolve isso em nosso planeta? Durante o texto, você vai aprender um pouco mais sobre a Biologia como uma disciplina científica e também sobre a origem da vida, do universo e tudo mais…

Muitas vezes, a biologia surge como algo abstrato, subjetivo, que a gente não consegue entender muito bem, nem saber direito qual o lugar dela na nossa compreensão do mundo. A Biologia é a ciência que estuda desde o menor ser vivo ao maior, e ela não está sozinha no mundo, não. Ela se conecta com outras áreas de estudo, como a química, a geografia, a geologia, a física, a sociologia… e abrange as relações que os seres vivos apresentam entre eles com o ambiente, tentando entender os padrões e toda a dinâmica que resulta dessas interações.

A biologia e a interação com as outras áreas do conhecimento.

Quando falamos de biologia, é comum enxergarmos tudo em caixinhas separadas, cada uma no seu canto, realizando o seu papel. Isso dificulta a compreensão dessa área da ciência tão importante e bonita, e muitas vezes torna chata a tentativa de se conectar com algo que parece tão distante e isolado de todo o resto. Pois é exatamente isso que pretendemos mudar com nossas apostilas. Queremos mostrar pra vocês a conexão entre as diferentes áreas da Biologia, proporcionando um entendimento contextualizado e integrado sobre o estudo da vida. Nas apostilas de Bio, vamos ver que podemos estudar essa disciplina em escalas muito diferentes, desde o mundo microscópico, não visível a olho nu, até sistemas bem maiores, como as florestas tropicais.

A Ecologia é o ramo da Biologia que estuda os seres vivos e sua interação com o ambiente onde vivem, e ela é simplesmente tudo. Tudo envolve ecologia. E, para haver ecologia, precisamos do que? Seres vivos.

E é aí que entram as plantas, que são estudadas com a Botânica, os animais, estudados pela Zoologia, os fungos, foco de estudo da Micologia, e os vírus, bactérias, protozoários e algas, pesquisados pela Microbiologia. Para compreendermos melhor os seres vivos, precisamos estudar não só como eles interagem com o meio, mas também sua estrutura e funcionamento, ou seja, morfologia e fisiologia, que, em biologia, possuem relação muito próxima. Além disso, esses estudos podem ser realizados comparando diferentes organismos, o que chamamos de Biologia Comparada. Mas não pensem que a ecologia envolve só mato e bicho, não! Tem outro animal aí que a gente ainda não falou: o ser humano. O ser humano interage tanto quanto qualquer outro ser vivo no espaço em que ele vive, às vezes tendo uma interação mais danosa do que benéfica. E é exatamente por isso que precisamos entender que fazemos parte da natureza, e de que forma afetamos o mundo à nossa volta. Compreendendo melhor a Ecologia dos seres humanos, teremos mais chances de manter nosso planeta vivo, habitável e saudável, vivendo de uma forma mais sustentável e harmônica.

Interações entre os seres vivos e o meio ambiente (ecologia), mostrando que todos fazem parte de uma teia.

Já que estamos falando em seres humanos, da mesma forma que a morfologia e a fisiologia estudam os outros seres vivos, nossa espécie também pode ser estudada por essas disciplinas. Somos um organismo, formado por um conjunto de órgãos que são formados por tecidos. O estudo dos tecidos é chamado de Histologia. Mas o que todos esses seres vivos têm em comum (com exceção dos vírus)? São formados por células! Isso mesmo, células. De uma célula, temos um universo inteiro de seres vivos. Isso é, a maior parte dos seres vivos são formados por apenas uma célula, sendo por isso chamados de unicelulares. Os formados por mais células são chamados de pluri ou multicelulares. Nos organismos multicelulares, como os animais, incluindo os humanos, o estudo do desenvolvimento de um organismo a partir de uma única célula é o foco da Embriologia.

Ufa! Até aqui tudo certo? Deu pra perceber que as coisas estão conectadas? Pois então, agora a gente entra na parte mais “abstrata”, aquela que a gente não consegue ver sem a ajuda de equipamentos especiais, que já não é tão palpável: o universo das células. Esse universo é estudado através da citologia. Tá, mas e as células fazem o quê? Como uma bactéria e um ser um humano são formados a partir de uma mesma coisa microscópica? Pois existem tipos de células diferentes, as células que deram origem aos primeiros seres vivos são mais simples e, a partir delas surgiu, muito tempo depois, um tipo de célula mais complexa, capaz de originar seres como a gente. As células dos seres humanos apresentam uma estrutura que envolve o material genético, chamada de núcleo. Células como as nossas, que apresentam núcleo, são chamadas de eucarióticas. As células das bactérias também apresentam material genético, mas ele não está organizado na forma de um núcleo. Células como as das bactérias, sem núcleo, são chamadas de procarióticas. Porém, tanto humanos como bactérias são derivados de um tipo de célula mais simples, que é ancestral de todos os seres vivos conhecidos. E essa é a parte da origem da vida, que de um pequeno serzinho foi se originando tudo que conhecemos hoje no planeta Terra. Mas como? Através da divisão celular! Que é responsável por originar mais células a partir de uma. Células que podem vir a se diferenciar e não serem iguais as que deram origem a ela.

Célula procarionte e eucarionte e a origem dos seres vivos.

Isso é explicado pela Evolução, que mostra como as espécies mudam ao longo do tempo. Isso inclui a célula ancestral que originou, ao longo do tempo, todas as espécies que conhecemos ou mesmo as que já não existem mais, que foram extintas. Essa noção, de que todos organismos possuem um ancestral comum, origina a ideia de “árvore da vida”. Abaixo, vocês podem ver um dos ramos da árvore: o dos animais.

Ramo da árvore da vida mostrando os diferentes grupos de animais.

Como podem perceber na imagem, a evolução é muito mais parecida com um grande arbusto, do que com uma linha reta que todos os organismos seguem. Assim, dentro do leque de possibilidades, os organismos podem mudar de diferentes formas ao longo do tempo, ficando maiores ou menores, mais fortes ou mais fracos, sem nenhum caminho que seja o único “trajeto” evolutivo. Por exemplo, a vida se originou de um organismo simples, unicelular. Bilhões de anos depois, a maior parte dos seres vivos ainda é unicelular e não precisou desenvolver cérebros grandes para sobreviver bem. Desenvolver cérebros grandes é apenas um dos caminhos que a vida seguiu entre muitos e muitos outros.

Como, então, todos esses seres evoluem? Uma forma de entender isso é da perspectiva da Biologia Molecular e da Genética, que não servem apenas para estudar doenças ou explicar os padrões que vemos nas características hereditárias. Muita informação importante para o desenvolvimento dos organismos está em seu material genético, organizado na forma de cromossomos, em estruturas que chamamos de genes. Os genes são a base informacional para a produção de proteínas. Mutações, que são mudanças aleatórias na informação que os genes codificam, podem alterar os organismos. Se essas alterações forem benéficas, podem se acumular ao longo no tempo e originar espécies diferentes das ancestrais. Esse mecanismo de sobrevivência diferencial de organismos com características hereditárias que os favorecem na luta pela existência é o que chamamos de Seleção Natural.

Parece complicado sobreviver com tanta coisa acontecendo em seu organismo, não é? E perceba, que a interação dos seres vivos com o seu ambiente envolve a troca de matéria e energia.

Os organismos precisam de compostos presentes no ambiente (e isso inclui outros seres vivos) para manter seu metabolismo, ou seja, as reações químicas necessárias para sua sobrevivência. Por exemplo, um tatu, quando se alimenta, utiliza energia e matéria presente no alimento para fabricar a matéria de seu próprio corpo!

Existem grandes moléculas que formam todos os seres vivos, chamadas de biomoléculas, como proteínas, lipídios e carboidratos. Essas moléculas, por sua vez, são formadas por diferentes átomos. Entre os mais abundantes nos seres vivos estão o carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Viram como tudo na biologia tá conectado? Existe uma teia de interação desde o macro (ecologia) até o micro (células e biomoléculas), que envolve todos os seres vivos e o meio ambiente em que eles estão inseridos.

Ramo da árvore da vida mostrando os diferentes grupos de animais.

Agora que estamos mais por dentro da Biologia como uma ciência, vamos falar um pouco mais especificamente sobre as ideias para a origem do universo e da própria vida?

É muito louco pensar sobre a forma como a vida se originou em nosso planeta. Qual foi o primeiro ser vivo? Ou, ainda, como nosso planeta se formou? E a nossa galáxia? Vocês já pararam para pensar sobre todas essas coisas? Sim? Não? Então, se preparem, porque nessa apostila iremos descobrir tudo isso e muito mais. Prontos? Então, vamos lá!