Background storico
La sopravvivenza dell’uomo preistorico come cacciatore definiva la sua relazione con altri animali, che erano fonte di cibo e pericolo. Man mano che il patrimonio culturale dell’uomo si sviluppava, gli animali venivano variamente incorporati nel folklore e nella consapevolezza filosofica dell’uomo come creature viventi. L’addomesticamento degli animali ha costretto l’uomo a prendere una visione sistematica e misurata della vita animale, specialmente dopo che l’urbanizzazione ha reso necessaria una fornitura costante e ampia di prodotti animali.
Lo studio della vita animale da parte degli antichi greci divenne più razionale, se non ancora scientifico, nel senso moderno, dopo che la causa della malattia—fino ad allora ritenuta essere demoni—fu postulata da Ippocrate come risultato di una mancanza di funzionamento armonioso delle parti del corpo. Lo studio sistematico degli animali è stato incoraggiato dalle ampie descrizioni di Aristotele degli esseri viventi, il suo lavoro riflette il concetto greco di ordine in natura e attribuisce alla natura una rigidità idealizzata.
In epoca romana Plinio riunì in 37 volumi un trattato, Historia naturalis, che era una raccolta enciclopedica di miti e fatti riguardanti i corpi celesti, la geografia, gli animali e le piante, i metalli e la pietra. I volumi da VII a XI riguardano la zoologia; il volume VIII, che si occupa degli animali terrestri, inizia con il più grande, l’elefante. Sebbene l’approccio di Plinio fosse ingenuo, il suo sforzo accademico ebbe un’influenza profonda e duratura come opera autorevole.
La zoologia continuò nella tradizione aristotelica per molti secoli nella regione mediterranea e dal Medioevo, in Europa, aveva accumulato un notevole folklore, superstizione e simbolismi morali, che si aggiungevano a informazioni altrimenti oggettive sugli animali. A poco a poco, gran parte di questa disinformazione è stato setacciato fuori: naturalisti è diventato più critico come hanno confrontato la vita animale direttamente osservata in Europa con quella descritta nei testi antichi. L’uso della macchina da stampa nel 15 ° secolo ha reso possibile una trasmissione accurata delle informazioni. Inoltre, le visioni meccanicistiche dei processi vitali (cioè che i processi fisici a seconda della causa e dell’effetto possono applicarsi alle forme animate) fornivano un metodo promettente per analizzare le funzioni animali; ad esempio, la meccanica dei sistemi idraulici faceva parte dell’argomento di William Harvey per la circolazione del sangue—sebbene Harvey rimanesse completamente aristotelico in prospettiva. Nel xviii secolo, la zoologia passò attraverso le riforme fornite sia dal sistema di nomenclatura di Carolus Linnaeus che dalle opere complete sulla storia naturale di Georges-Louis Leclerc de Buffon; a questi si aggiunsero i contributi all’anatomia comparata di Georges Cuvier all’inizio del xix secolo.
Le funzioni fisiologiche, come la digestione, l’escrezione e la respirazione, sono state facilmente osservate in molti animali, anche se non sono state analizzate in modo critico come la circolazione sanguigna.
In seguito all’introduzione della parola cellula nel xvii secolo e all’osservazione microscopica di queste strutture per tutto il xviii secolo, la cellula fu definita incisivamente come l’unità strutturale comune degli esseri viventi nel 1839 da due tedeschi: Matthias Schleiden e Theodor Schwann. Nel frattempo, come la scienza della chimica sviluppato, è stato inevitabilmente esteso ad un’analisi dei sistemi animati. A metà del xviii secolo il fisico francese René Antoine Ferchault de Réaumer dimostrò che l’azione fermentante dei succhi gastrici è un processo chimico. E a metà del 19 ° secolo il medico e fisiologo francese Claude Bernard attinse sia alla teoria cellulare che alla conoscenza della chimica per sviluppare il concetto di stabilità dell’ambiente corporeo interno, ora chiamato omeostasi.
Il concetto di cellula ha influenzato molte discipline biologiche, tra cui quella dell’embriologia, in cui le cellule sono importanti nel determinare il modo in cui un ovulo fecondato si sviluppa in un nuovo organismo. Lo svolgersi di questi eventi—chiamato epigenesi da Harvey—è stato descritto da vari lavoratori, in particolare l’embriologo comparato tedesco-addestrato Karl von Baer, che fu il primo ad osservare un uovo di mammifero all’interno di un’ovaia. Un altro embriologo tedesco-addestrato, Christian Heinrich Pander, introdotto nel 1817 il concetto di germe, o primordiale, strati di tessuto in embriologia.
Nell’ultima parte del 19 ° secolo, una migliore microscopia e migliori tecniche di colorazione usando coloranti all’anilina, come l’ematossilina, fornirono ulteriore impulso allo studio della struttura cellulare interna.
A questo punto Darwin aveva reso necessaria una revisione completa della visione dell’uomo della natura con la sua teoria che i cambiamenti biologici nelle specie avvengono attraverso il processo di selezione naturale. La teoria dell’evoluzione—che gli organismi sono in continua evoluzione in forme altamente adattate-ha richiesto il rifiuto della visione statica che tutte le specie sono particolarmente creati e sconvolto il concetto linneo di tipi di specie. Darwin riconobbe che i principi dell’ereditarietà dovevano essere conosciuti per capire come funziona l’evoluzione; ma, anche se il concetto di fattori ereditari era stato formulato da Mendel, Darwin non aveva mai sentito parlare del suo lavoro, che fu essenzialmente perso fino alla sua riscoperta nel 1900.
La genetica si è sviluppata nel 20 ° secolo e ora è essenziale per molte diverse discipline biologiche. La scoperta del gene come fattore ereditario di controllo per tutte le forme di vita è stato un importante risultato della biologia moderna. È emersa anche una comprensione più chiara dell’interazione degli organismi con il loro ambiente. Tali studi ecologici aiutano non solo a mostrare l’interdipendenza dei tre grandi gruppi di organismi: le piante, come produttori; gli animali, come consumatori; e funghi e molti batteri, come decompositori-ma forniscono anche informazioni essenziali per il controllo dell’uomo sull’ambiente e, in definitiva, per la sua sopravvivenza sulla Terra. Strettamente correlati a questo studio di ecologia sono indagini sul comportamento animale, o etologia. Tali studi sono spesso interdisciplinari in quanto ecologia, fisiologia, genetica, sviluppo ed evoluzione sono combinati mentre l’uomo cerca di capire perché un organismo si comporta come fa. Questo approccio riceve ora una notevole attenzione perché sembra fornire utili informazioni sul patrimonio biologico dell’uomo, cioè sull’origine storica dell’uomo dalle forme non umane.
L’emergere della biologia animale ha avuto due effetti particolari sulla zoologia classica. In primo luogo, e un po ‘ paradossalmente, c’è stata una ridotta enfasi sulla zoologia come argomento distinto di studio scientifico; per esempio, i lavoratori pensano a se stessi come genetisti, ecologi o fisiologi che studiano materiale animale piuttosto che vegetale. Spesso scelgono un problema congeniale ai loro gusti intellettuali, per quanto riguarda l’organismo utilizzato come importante solo nella misura in cui fornisce materiale sperimentale favorevole. L’attuale enfasi è, quindi, inclinata verso la soluzione di problemi biologici generali; la zoologia contemporanea è quindi in gran parte la somma totale di quel lavoro svolto dai biologi che perseguono ricerche sul materiale animale.
In secondo luogo, c’è una crescente enfasi su un approccio concettuale alle scienze della vita. Ciò è il risultato dei concetti emersi tra la fine del 19 ° e l’inizio del 20 ° secolo: la teoria cellulare; la selezione naturale e l’evoluzione; la costanza dell’ambiente interno; la somiglianza di base del materiale genetico in tutti gli organismi viventi; e il flusso di materia ed energia attraverso gli ecosistemi. Le vite di microbi, piante e animali ora vengono affrontate utilizzando modelli teorici come guide piuttosto che seguendo l’empirismo spesso limitato dei tempi precedenti. Ciò è particolarmente vero negli studi molecolari, in cui l’integrazione della biologia con la chimica consente di utilizzare efficacemente le tecniche e gli accenti quantitativi delle scienze fisiche per analizzare i sistemi viventi.