Porém, nesse caso, o professor deve evitar utilizar uma “pseudo-história da ciência”.

A origem dos conhecimentos sobre a célula Maria Elice Brzezinski Prestes Departamento de Genética e Biologia Evolutiva, IB-USP Laboratório de Licenciatura, IB-USP Grupo de História e Teoria da Ciência, GHTC, Unicamp Associação Brasileira de Filosofia e História da Biologia, ABFHiB

Roteiro da aula As observações de Hooke, 1665 A microanatomia de plantas O modelo das fibras animais e modelos alternativos Franceses versus alemães Analogia na forma de desenvolvimento das partículas elementares de vegetais e animais: Schwann, 1839 História da Ciência no ensino: justificativas e abordagens Bibliografia utilizada Anexo: cuidados com consultas na wikipédia

The Royal Society of London for Improving Natural Knowledge (1660) 1º curador de experiências (1662-1688) e secretário (1677-1681) Robert Hooke (1635 - 1703) Gresham College Carlton House Terrace

1665

Micrographia, 1665 01 Da ponta de uma agulha 08 Das faíscas do fogo 02 Do fio de uma navalha 11 Das figuras da areia 03 De um linho fino 12 Dos cálculos da urina 04 Do tafetá 14 Das figuras congeladas 06 Das varetas de vidro 16 Do carvão vegetal 07 Das gotas de vidro 17 Da madeira, corpos petrificados

Micrographia, 1665 19 Do crescimento de um vegetal sobre folhas com ferrugem (geração espontânea da putrefação de corpos) 20 De mofos e cogumelos 22 Das esponjas e outros corpos fibrosos 23 Da forma das algas marinhas 24 Das superfícies de algumas folhas 25 Da ponta de uma agulha 32 Do cabelo 34 Do ferrão de uma abelha 35 Das penas 36 Das penas do pavão 37 Dos patas das moscas e outros insetos 38 Das asas das moscas 39 Da cabeça de uma mosca 40 Dos dentes de uma cobra 41 Dos ovos do bicho da seda 49 De uma formiga 57 Dos vermes do vinagre 58 Da inflexão de raios de luz no ar 59 Das estrelas fixas 60 Da lua

18. Do esquema ou estrutura da cortiça e das células [cells] e poros de alguns outros corpos espumosos Sobreiro ou sovro, Quercus suber

Como Hooke observou? O que viu? “Eu apanhei um bom pedaço de cortiça e com um canivete tão afiado quanto uma navalha, cortei um pedaço, deixei a sua superfície bem lisa e examinei diligentemente ao microscópio. Pareceu-me ser poroso [...] Com o mesmo canivete afiado, cortei da superfície lisa anterior um pedaço extremamente fino [...] eu pude percebê-lo perfeitamente como sendo todo perfurado e poroso, muito parecido com um favo de abelha”.

Observação “Tão logo os vi [buracos/caixas/célula/ balões/poros] o pensamento que tive com a sua descoberta sugeriu-me a verdadeira e inteligível razão de todo o fenômeno da cortiça:”

As 3 propriedades investigadas na estrutura observada 1. Leveza “Primeiro, eu queria saber por que era um corpo tão extraordinariamente leve? Meu Microscópio logo informava que era pela mesma razão da leveza da espuma [...]: uma quantidade muito pequena de corpo sólido, estendido em dimensões extraordinariamente grandes.”

As 3 propriedades investigadas na estrutura observada “Segundo, [...] por que a cortiça é um corpo tão inapto a afundar [...], flutuando na superfície da Água. Nosso Microscópio nos informa que a substância da cortiça é toda preenchida de Ar, e que esse Ar é perfeitamente fechado em pequenas Caixas ou Células distintas umas das outras.” 2. Flutuabilidade

As 3 propriedades investigadas na estrutura observada “Terceiro, [...] por que a cortiça tem tal elasticidade [...]. Nosso Microscópio facilmente nos informará que a massa toda consiste de uma associação infinita de pequenas Caixas ou Balões de Ar, que é uma substância de natureza elástica e que sofrerá uma condensação considerável [...] E além disso parece bastante provável que aqueles filmes, ou lados dos poros, tenham, eles mesmos, uma qualidade elástica, como ocorre a quase todo outro tipo de substâncias Vegetais, de modo a ajudar que retomem sua posição inicial.” 3. Elasticidade

Hooke descreve outras características da cortiça É uma excrescência da casca de certa árvore. É distinta das (duas) camadas do interior da árvore, que são comuns a outras árvores. Racha e pode ser separada e removida.

E dos poros “Esses poros [...] parecem ser canais ou tubos por onde são conduzidos os Succus nutritus ou sucos naturais dos vegetais, e parecem corresponder a veias, artérias e outros vasos das criaturas sensíveis [...] parecem ser os vasos de nutrição do maior corpo do Mundo” [árvores grandes?]. Os poros são muito pequenos: “tão extraordinariamente pequenos que os átomos imaginados por Epicuro se mostrariam grandes demais para entrar em seu interior”

Afinal, o que Hooke observou? E como Hooke interpretou o que observou?

Bem, é evidente, hoje, que Hooke desenhou a parede espessa de células mortas de cortiça

Mas o que Hooke “viu” ao observar a cortiça? Uma estrutura (buracos+paredes+ar) que explicava as três propriedades físicas da cortiça (leveza, flutuabilidade, elasticidade). Uma estrutura (canais+suco) que explicava o transporte de seiva nos vegetais. Distinção entre célula e sistema vascular das plantas: Dujardin (1835), Purkyne (1839) , von Mohl (1846)

Ou seja, Ele não tomou a célula como a unidade básica, estrutural e fisiológica, dos seres vivos.

Além disso, outros estudiosos contemporâneos observaram, descreveram e ilustraram essas estruturas

Seis anos depois da publicação da Micrographia, em dezembro de 1671, dois manuscritos independentes são encaminhados à Royal Society. Marcelo Malpighi (1628-1694) Universidade de Bologna e fellow RS Anatomes plantarum idea Nehemiah Grew (1641-1712) Royal Society Anatomia vegetalium inchoata

1672-1682 - Grew usou os termos “bolha”, “poros”; “célula” (Hooke) e “bexiga” (Malpighi). - Preenchidas por ar. - Cunhou o termo “parênquima” (Micro)Anatomia e Fisiologia de plantas

- Desenvolveu a metodologia da “microanatomia” em animais e vegetais - Analogia animal/vegetal: chama os vasos do xilema de “traquéias” - Descreveu numerosas estruturas celulares e intracelulares em plantas e animais, que mantêm seu nome até hoje

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) confirmou a presença de cavidades microscópicas em seções transversais de sementes e de caules de mudas de carvalho

Por um século e meio, pouco foi acrescentado às descrições microanatômicas de plantas de Grew e Malpighi.

Microanatomia botânica No final do século XVIII quase todo botânico aceitava que os tecidos vegetais eram compostos de células (como mostraram Grew e Malpigui).

Embora se discutisse: rede ou glóbulos? Tecido contínuo, formado por uma rede esburacada? Tecido descontínuo, formado por pequenos blocos separáveis uns dos outros?

E também se investigasse Como as novas células eram formadas? As células se comunicavam entre si? Como? O que as células continham em seu interior? Todos os tecidos, incluindo os vasos, eram formados por células que haviam se modificado?

Microestrutura animal A aparência dos tecidos animais é distinta: Células bem menores Ausência de paredes espessas Seção transversal nem sempre tem aparência celular Diferenças entre o sangue e os “tecidos sólidos” Diferenças entre as células dos “tecidos sólidos”

Microestrutura animal Glóbulos no sangue Jam Swammerdam, 1658, glóbulos vermelhos Malpighi, 1665, glóbulos vermelhos Leeuwenhoek, 1674, “glóbulos redondos” no sangue e no leite (glóbulos de gordura); em 1682, descrição precisa dos glóbulos vermelhos do sangue Elementos constitutivos dos tecidos sólidos Francis Glisson, 1672, subunidades fundamentais dos tecidos sólidos animais seriam fibras “irritáveis” compostas de átomos concatenados Giorgio Baglivi (1668-1707), dois tipos de fibras, fibra matrix (sistema muscular) e fibra membranacea (elementos não-contráteis)

Albrecht von Haller (1708-1777) 1757. Elementa physiologiae corporis humani: Os elementos básicos do corpo são fibras As fibras visíveis seriam formadas por outras menores, que seriam arranjos lineares de átomos “A fibra é para o fisiologista o que a linha reta é para o geômetra, e da fibra todas as formas emergem.” (Haller apud Harris, p. 18) Três tipos: tella cellulosa (estrutura), fibra muscularis (irritabilidade) e fibra nervosa (sensibilidade)

Fibras Noção das fibras como constituintes básicos dos órgãos animais: 21 tipos diferentes de fibras, de 2 classes, simples e compostas. Anatomie descriptive, 1801-1803 Marie François Xavier Bichat (1771-1802)

Modelo alternativo às fibras como unidades fundamentais: vesículas Kaspar Friedrich Wolff (1733-1794) Theoria Generationis, 1759: Paralelo entre tecidos animais e vegetais. Observando o crescimento das plantas verificou o aumento de número e de tamanho dos glóbulos. Unidade fundamental de todos os tecidos: vesícula ou glóbulo (Grew) ou célula (Grew, Hooke), que se diferenciam gradualmente.

Século XIX franceses versus alemães

Henri Milne-Edwards (1800-1885) Em 1823 e 1826: Microscópio composto acromático, livre de “artefatos coloridos”, mas não livre de halos provocados pela iluminação utilizada. Antes das técnicas de preparação de tecidos animais: Tecidos sólidos: glóbulos uniformes (tamanho e forma) “A estrutura fina parece a mim ser a mesma em todo lugar, glóbulos elementares, similares na forma e diâmetro” (Milne-Edwards apud Harris, p. 26)

Henri Du Trochet (1776-1847) Recherches sur la Structure intérieure des animaux et des végétaux, 1824. Isolou células vegetais (células, não rede; tamanhos diferentes) Células como entidades fisiológicas: unidades básicas das trocas metabólicas Crescimento dos tecidos: novos glóbulos formados no interior de glóbulos mais velhos (processo mais tarde chamado “geração celular endógena”): sem participação do núcleo. Bem conhecido na Alemanha, não foi citado por Schwann.

François-Vincent Raspail (1794-1878) Pouco citado pelos alemães, depreciado por Schleiden. Estudou menos a estrutura e formação das células (como os alemães) e mais a química celular. Convencido do papel central da célula nas formas vivas organizadas (mas sem menção ao núcleo). “Dê-me uma vesícula orgânica dotada de vida e eu lhe devolverei o todo do mundo organizado” (Laplace apud H. Harris, p. 32)

Theodor Schwann (1810-1882) Matthias Schleiden (1804-1881) “Teoria celular”

Microscopical Research into the Accordance in the structure and Growth of Animals and Plants Dr. Th Schwann Translated from the german by Henry Smith London 1847 O tradutor acrescentou a Contribuição à fitogênese de Schleiden, de 1838

Prefácio de Schwann (março 1839) “O objetivo deste tratado é o de provar a mais íntima conexão entre os dois reinos da natureza orgânica, a partir da similaridade nas leis do desenvolvimento das partes elementares de animais e plantas”.

Vegetal ≠ Animal Variedade de partículas elementares Princípio comum de desenvolvimento Simplicidade estrutural “Mirbel mostrou que nos vegetais só existe um tecido original, o tecido celular, que por uma série de metamorfoses, se transforma em tecido vascular” (Schwann, 1839). Pluralidade original de tecidos Núcleo

Primeiras observações do núcleo Leeuwenhoek, 1719: “lumen” ou glóbulos dentro de glóbulos de sangue de salmão Felice Fontana, Traitè sur le venin de la vipère. Florença, 1781. Franz Bauer, desenho de 1802, publicado em 1830-1838, de “pintas verde-amareladas” de Bletia tankervilliae citado por R. Brown

Robert Brown (1773-1858) Brown cunhou o termo e atribuiu função importante, mas não estabeleceu uma função universal e indispensável. Isto ocorreu apenas com a descoberta dos cromossomos. “Esta auréola, ou núcleo como talvez deveria ser chamada, não ocorre apenas na epiderme, mas também [...] em muitos parênquimas ou tecidos celulares internos” Brown, Trans. Linn. soc. Lond. 16 (685): 1833

A contribuição do botânico Schleiden “Schleiden fez as pesquisas que, com maior excelência, ilustraram o processo de desenvolvimento das células vegetais” (Schwann, 1839).

Uma hipótese equivocada Núcleo (“Citoblasto”) desempenha um papel na geração das células. Como alguns antecessores e contemporâneos, Schleiden e Schwann sugerem que o núcleo seria formado pela coagulação de grânulos no interior da célula e sobre eles a nova célula (originam-se de novo).

Direção da pesquisa “Schleiden comunicou-me seus resultados, antes de publicar, em outubro de 1837 [...] As descobertas de Schleiden, contudo, conduziram a pesquisas mais prolongadas em outra direção. [...] Eu comparei as células de cartilagem e da coluna dorsal com células vegetais e encontrei completa semelhança”.

Passos seguintes e conclusões Acomodar o princípio estabelecido aos demais tecidos. Observações efetivas confirmaram. “Desse modo foi firmemente estabelecida pela observação a proposição de que há um princípio comum de desenvolvimento para as partículas elementares de todos os corpos organizados”: a teoria celular

História da Ciência no Ensino Para quê?

História da Ciência (HC) no Ensino Para o historiador da ciência, Roberto Martins, 2006: Compreender as inter-relações entre ciência, tecnologia e sociedade . Planejamento de viagem científica ao Oriente.

Perceber o processo social (coletivo) e gradativo de construção do conhecimento científico.

História da Ciência (HC) no Ensino Compreender que a ciência não é o resultado da aplicação de um “método científico” que permita chegar à verdade. Há uma arte da pesquisa, mas não uma receita de bolo.

História da Ciência (HC) no Ensino Facilitar a compreensão de conceitos, leis modelos, hipóteses e teorias. Conhecer o processo de desenvolvimento do pensamento científico: não linear e não contínuo. Recurso didático para o professor tornar suas aulas mais interessantes. Evitando uma “pseudo-história” da ciência (Douglas Allchin, 2003).

Bibliografia utilizada ALLCHIN, D. Pseudohistory and pseudoscience. Science & Education 87 (3): 329-351, 2003. BAKER, John R. “The cell-theory: a restatement, history, and critique”. Part I. Quarterly Journal of Microscopical Science, 89 (1948): 103-125. ___. “The cell-theory: a restatement, history, and critique”. Part II. Quarterly Journal of Microscopical Science, 90 (1949): 87-108. CANGUILHEM, George. “La théorie cellulaire”. In: G. Canguilhem. La connaissance de la vie. [1965] 2. ed., 10. tirage. Paris, Vrin, 1998, pp. 43-80. DUCHESNEAU, François. Genèse de la théorie cellulaire. Montréal/Paris: Bellarmin/Vrin, 1987. FLORKIN, Marcel. Naissance et déviation de la théorie cellulaire dans l’oeuvre de Théodore Schwann. Paris, Hermann, 1960. HARRIS, Henry. The birth of the cell. New Haven/London: Yale University Press, 2000. HOOKE, Robert. Micrographia, or the Physiological Descriptions of Minute Bodies, made by Magnifying Glasses with observations and inquiries thereupon. London, James Allestry, 1667. HOOKE, Robert. “An Account of Micrographia, or the Physiological Descriptions of Minute Bodies, made by Magnifying Glasses”. Philosophical Transactions (1665-1678), 1 (jan. 1753): 27-32. MARTINS, Roberto de A. Introdução: a História das Ciências e seus usos na educação. Pp. xvii-xxx, in: SILVA, Cibelle C. (org.) Estudos de História e Filosofia das Ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Livraria da Física, 2006. PRESTES, Maria Elice Brzezinski. Teoria celular: de Hooke a Schwann. São Paulo: Scipione, 1997. SCHWANN, Theodor. Microscopical researches into the accordance in the structure and growth of animals and plants. Translated from the german by Henry Smith. London, Sydenham Society, 1847.

ESTE NÃO É ROBERT HOOKE! Consulta ao site em 2006

ESTE TAMBÉM NÃO É ROBERT HOOKE! Consulta ao site em 2008 e 2010.

Provável fonte...

“Não restou qualquer retrato autêntico dele, embora a historiadora Lisa Jardine atribua a Robert Hooke um retrato de John Ray e um selo usado por Hooke mostra a cabeça de um homem que, para alguns, retrata Hooke. Contudo, ambas asserções permanecem em disputa”. Acesso em 2008.

Acesso em 2008, 2010. Mas...

A imagem voltou, em 2010...