história da biologia
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História da BiologiaTRANSCRIPT
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CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU
INSTITUTO EDUCACIONAL ALFA
APOSTILA HISTÓRIA DA BIOLOGIA
MINAS GERAIS
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HISTÓRIA DA CIÊNCIA
A utilização da história da ciência como meio para a compreensão do
conhecimento científico com seus êxitos, peculiaridades, métodos, limitações,
influências e acordos tem sido consenso entre os especialistas da área. Ao abordar
a natureza da história e da historiografia da ciência, D’AMBRÓSIO (2004, p.166)
define: “Em termos gerais e simplificados, História é o conjunto dos conhecimentos
humanos ocorridos no passado, e a Historiografia é o conjunto dos registros,
interpretações e análises desses conhecimentos”.
A História da ciência, no ensino de ciências, tem se fixado em fatos.
Desconsiderando a historiografia da ciência, a prática pedagógica pouco tem
abordado componentes político-ideológicos em relação aos conhecimentos
científicos produzidos pela civilização, promovendo descontinuidade na
compreensão da evolução do conhecimento humano.
A História da Ciência, como história da espécie humana em busca de
sobrevivência e de transcendência nos diversos ambientes por ela ocupada deve
descrever o conhecimento científico produzido na história da humanidade, em outros
tempos e civilizações, auxiliando na compreensão da evolução da ciência
(D’AMBRÓSIO, 2004). A relação dialética entre História e Historiografia da ciência
deveria ser a tônica no ensino, interrelacionando os fatos, teorias e conhecimentos
científicos da análise crítico-interpretativa da história da ciência.
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Os episódios históricos e a interpretação historiográfica podem contribuir com
a construção de conhecimento contextualizado, dando significado aos saberes,
evitando a fragmentação que visa somente a abordagem do “produto”, em
detrimento do “processo” de construção da ciência, em especial a Biologia.
Conforme destaca BACHELARD (1996, p.34): “A ciência moderna, em seu ensino
singular, afasta-se de toda referência à erudição. E dá pouco espaço à das ideias
científicas”.
Independentemente do nível de ensino, BASTOS (1998) destaca alguns
problemas comuns no ensino de História da Ciência, dentre eles: erros grosseiros,
falta de contextualização do processo de produção científica, crença de que o
conhecimento científico progride em função de descobertas fabulosas de cientistas
“geniais”, valorização de acontecimentos do presente em detrimento de
conhecimentos e debates produzidos no passado (descontinuidade) e a percepção
do conhecimento científico como verdade imutável. Aprender sobre a ciência que dá
certo não pressupõe a negação de seus erros ou enganos, afinal, a ciência
enquanto atividade humana está sujeita a falhas. Não se pode pedir que cientistas
abrissem mão de sua humanidade em nome de um modelo de ciência que é guiado
por uma postura arrogante e injustificada, prometendo certezas absolutas que não
há como garantir ou oferecer. A ciência deve ser guiada pelo desejo de descobrir
com a rigorosidade que lhe é própria, porém, sem adotar uma postura cientificista
que ridiculariza tudo que não está de acordo com o método científico.
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A análise crítica em relação a aspectos ideológicos e éticos envolvidos na
elaboração de concepções científicas faz com que se passe a duvidar, questionar,
levantar hipóteses, sem pensar na ciência como algo estanque, estático e acabado,
mas valorizando sua complexidade e dinamismo. A imagem do trabalho do cientista,
a competição, as formalidades, o decoro científico e a excentricidade, mal
entendidos, experiências não ortodoxas, pré-disposição para a aceitação de
resultados de experimentos, coberturas da mídia, financiamentos e outros,
dificilmente são abordados de modo claro, simples e coerente nas instituições de
ensino.
O estudo da história da ciência contribui para desmistificar o cientista e a
ciência, caracterizando-a não como fruto de “inspirações” ou privilégio de “gênios”,
mas como atividade produtiva e sistematizada direcionada a compreensão do
homem e do universo. Conflitos e refutações geralmente não são abordados e,
quando o são, surgem na dicotomia entre a “verdade”, tida como absoluta, e o “erro”,
concebido como falha inaceitável e não como busca do acerto.
O ensino de história da ciência, para KRASILCHIK (2004) propicia o
desenvolvimento de significados de ordem:
a) Metodológica, provocando atitude de contínua indagação;
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b) Social, analisando as implicações sociais da ciência;
c) Informativa, adquirindo e utilizando informações;
d) Construtivista, construindo ou substituindo conceitos por conceitos
contemporâneos;
e) Psicológica, incentivando o interesse pela pesquisa;
f) Política, formando cidadãos conscientes,
Estes significados de ordem, propostos por KRASILCHIK (2004), devem fazer
parte de uma trajetória (re)construtiva da ciência e sua história no processo de
ensino-aprendizagem, dando-lhe sentido e transformando-a em instrumento social,
político e ideológico de democratização da ciência. Biografias detalhadas e extensas
devem ser evitadas, a fim de não comprometer o processo de ensino, distanciando
ainda mais o aluno da ciência. O cuidado com o livro didático é indispensável, pois
nem sempre desenvolvem os conhecimentos científicos de forma adequada,
adotando uma abordagem superficial, simplista e até mesmo errônea para conceitos
e teorias, comprometendo assim a aprendizagem e a construção de uma visão
realista da ciência.
Os cursos de formação de professores não têm priorizado o ensino da
História da Biologia. Não basta afirmar a necessidade de adotar uma perspectiva
histórica no ensino de Biologia sem que os instrumentos para que esta proposta seja
levada a cabo de maneira satisfatória sejam desenvolvidos. Pretendeu-se que a
História da Biologia seja apresentada numa perspectiva distinta daquela que vem
prevalecendo nos livros didáticos, é necessário repensar os cursos de formação
inicial e continuada de professores. Tal necessidade também implica um esforço
concentrado na produção de materiais curriculares que possam fornecer aos
professores indicadores a respeito de como trabalhar esta abordagem em suas
aulas. (CARNEIRO E GASTAL, 2005, p. 38).
O ensino de História da Biologia fará com que os conceitos e teorias próprias
desta área do conhecimento se legitimem através da validade epistemológica, pois o
ensino poderá desgastar uma teoria científica através de uma abordagem
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inadequada do conhecimento científico. Ao inter-relacionar ideias e metodologias da
ciência e sua trajetória histórico-social em diferentes contextos, estes conhecimentos
ganham um novo valor.
HISTÓRIA DA BIOLOGIA
A Humanidade sempre estudou os seres vivos. Nos seus primórdios, o ser
humano aprendeu a utilizar as plantas e os animais em seu proveito. Aprendeu a
evitar plantas venenosas e como tratar os animais, além de adotar técnicas de caça.
Partindo também dos conhecimentos acerca da utilidade e da época de frutificação
de variados vegetais, desenvolveu a agricultura, aprendendo a garantir de maneira
mais constante e previsível, o sustento das comunidades. Os conhecimentos na
área da biologia, embora empíricos e como exercício prático do dia a dia, existem já
desde a época da pré-história. Prova disso são as representações de seres vivos em
pinturas rupestres.
Antiguidade
O estudo da vida emergiu em várias civilizações e culturas ao longo do tempo
histórico. Na Mesopotâmia, sabia-se já que o pólen podia ser utilizado para fertilizar
plantas. Elementos do mundo vivo eram já utilizados como objetos de comércio em
1800 a.C., durante o período de Hamurabi, especialmente as flores. Os povos
orientais já tinham conhecimento do fenômeno de polinização em palmeiras e do
fenômeno de dimorfismo sexual em variadas espécies vegetais.
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Na Índia, textos descrevem variados aspectos da vida das aves. Egípcios e
babilônicos tinham já um conhecimento apreciável de anatomia e fisiologia de várias
formas de vida. Na Mesopotâmia, animais eram mantidos naquilo que hoje podemos
considerar como sendo os primeiros jardins zoológicos.
No Egito, eram usados baixos relevos e papiros para fazer a representação
anatômica do corpo humano e de outros animais. A prática do embasamento
utilizado pelo povo egípcio requeria já um amplo conhecimento das propriedades de
plantas e óleos de origem vegetal.
No entanto, nestas épocas, a superstição ainda vinha muitas vezes associada
ao conhecimento objetivo. Na Babilônia e Assíria, órgãos de animais eram usados
para prever o futuro, e no Egito, uma grande dose de misticismo envolvia a prática
médica.
Durante o período greco-romano, os estudiosos começam a dar mais ênfase
e utilização a métodos racionalistas. Aristóteles tornou-se, na Antiguidade clássica,
num dos mais influentes e importantes naturalistas. Atingiu tal estatuto, fruto do seu
aturado trabalho de observação da natureza, sobretudo no que diz respeito ao
comportamento e características dos animais e plantas. Desenvolveu trabalho
relacionado com a categorização dos seres vivos, tendo sido o primeiro a formular
um sistema de classificação, baseado na distinção entre animais com sangue e
animais sem sangue. Constatou a existência de órgãos homólogos e análogos em
vários grupos de seres vivos. O seu trabalho foi de tal modo importante que a sua
influência e ideias perduraram durante séculos.
O sucessor de Aristóteles, Teofrasto, foi o autor de inúmeros trabalhos sobre
botânica (Historia Plantarum) que sobreviveram como sendo os mais importantes
contributivos para esta área até à Idade Média.
Na Roma Antiga, Plínio, o Velho é conhecido pelos seus conhecimentos em
botânica e natureza em geral. Mais tarde, Galeno tornou-se um pioneiro nas áreas
da medicina e anatomia.
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Idade Média
A Idade Média é considerada por muitos como a idade das trevas no que
também diz respeito ao avanço do conhecimento científico. No entanto, no que diz a
respeito às ciências biológicas, alguns avanços verificaram-se neste período. Muitos
estudiosos de medicina começam a orientar o seu trabalho também para as áreas
da zoologia e botânica.
É precisamente no mundo árabe que as ciências naturais mais se
desenvolveram. Muita da literatura da Grécia Antiga, incluído as obras de
Aristóteles, foi traduzida para árabe.
De particular relevo encontra-se o trabalho de al-Jahiz (776-869): Kitab al
Hayawan (Livro dos animais). Nesta obra, o autor discorre sobre variados assuntos,
entre os quais há que frisar os que dizem respeito à organização social de insetos
(especialmente formigas), à psicologia e comunicação animal. Parte da obra
sobreviveu até aos nossos dias, encontrando atualmente numa biblioteca em Milão.
Durante o século XIII, Alberto Magno escreveu De Vegetabilis et Plantis (por
volta de 1260) e De animalibus. Este autor deu especial relevância à reprodução e
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sexualidade das plantas e animais. Na primeira obra, há a destacar a diferenciação
entre plantas monodicotilodôneas e dicotiledôneas e entre plantas vasculares e não
vasculares. Alberto Magno foi beber dos conhecimentos de Aristóteles. Deles retirou
o seu melhor, não se curvando sobre eles, mas adotando uma atitude crítica.
Chega a afirmar que o objetivo da ciência natural não é simplesmente aceitar
as afirmações de outros, mas investigar as causas que operam na natureza. Chega
a dedicar um capítulo inteiro, numa de suas obras, ao que ele chamou de erros de
Aristóteles. Tal como Roger Bacon, seu contemporâneo, Alberto Magno estudou
intensivamente a natureza, utilizando de modo intensivo o método experimental. Em
De vegetabilis relata que: A experimentação é o único meio seguro em tais
investigações. Em termos do estudo da botânica, os seus trabalhos são
comparáveis, em importância aos de Teofrasto.
Deram-se também avanços significativos em ótica, que no futuro
proporcionou o desenvolvimento de um aparelho que iria revolucionar a maneira
como os estudiosos viam e interpretavam o mundo vivo: o microscópio.
Talvez o principal legado da Idade Média para o avanço do conhecimento
científico na área das ciências biológicas terá sido o estabelecimento de inúmeras
universidades que funcionaram como gérmen do pensamento e método científico
contemporâneo. Na Europa foram fundadas as primeiras universidades por volta de
1200 (Paris, Bologna e Oxford). Muitos documentos gregos e árabes começaram a
ser traduzidos, dando ímpeto a um avanço em várias áreas do conhecimento,
incluindo a Biologia e a Medicina.
Século XVII e Século XVIII
Capa da obra de Lineu: Systema Naturae em 1628, William Harvey mostra
que o sangue circula pelo corpo todo e que é bombeado pelo coração. Com a
descoberta do microscópio por Antony van Leeuwenhoek, por volta de 1650, abre-se
um pequeno grande mundo que até então havia escapado do olhar atento dos
cientistas e curiosos.
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O trabalho na área da história natural das plantas foi impulsionado por
Giovanni Bodeo da Stapel, em 1644, de forma quase enciclopédica.
Em 1658, Jan Swammerdam tornou-se o primeiro a observar eritrócitos,
enquanto que Leeuwenhoek, por volta de 1680, observou pela primeira vez
espermatozoides e bactérias.
Durante estes dois séculos, grande ênfase foi dada à classificação, nomeação
e sistematização dos seres vivos. O expoente máximo desta atividade foi Lineu. Em
1735 publicou o seu sistema taxonômico, baseado nas semelhanças morfológicas
entre seres vivos e na utilização de uma nomenclatura binominal (nomes científicos)
em latim.
A descoberta e a descrição de novas espécies se tornaram nessa época, uma
ocupação generalizada no meio científico.
Friedrich Wöhler demonstrou em 1828, que moléculas orgânicas como a
ureia, poderiam ser sintetizadas por meios artificiais, abalando assim a corrente do
vitalismo. Em 1833, foi sintetizada artificialmente a primeira enzima (diastase): uma
nova ciência, a bioquímica, começa a dar os primeiros passos.
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Por volta de 1850, a teoria miasmática da doença foi ultrapassada pela nova
teoria germinal da doença. O método antisséptico tornou-se prática usual na
atividade médica.
Por volta de 1880, Robert Koch introduziu métodos para fazer crescer culturas
puras de micro-organismos, utilizando placas de Petri e nutrientes específicos. A
disciplina da bacteriologia começava assim a tomar forma. Introduziu também aquilo
a que se viria a chamar de postulados de Koch, permitindo através da sua utilização,
a determinação concreta de que um microorganismo provoca uma doença
específica.
A geração espontânea, crença que afirmava a possibilidade de poder
aparecer vida a partir de matéria não viva, foi finalmente desacreditada por via de
experiências levadas a cabo por Louis Pasteur.
Século XIX
Schleiden e Schwann propõem a sua teoria celular em 1839. Esta teoria tinha
como princípios básicos o fato da célula ser a unidade básica de constituição dos
organismos e o de que todas as células serem provenientes de células pré-
existentes.
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O naturalista britânico Charles Darwin, no seu livro A Origem das Espécies
(1859) descreve a seleção natural como mecanismo primário da evolução. Esta
teoria se desenvolveu no que é agora considerado o paradigma central para
explicação de diversos fenômenos na Biologia.
Em 1866, a genética dá os seus primeiros passos graças ao trabalho de um
monge austríaco, Gregor Mendel. Nesse ano, formulou as suas leis da
hereditariedade. No entanto, o seu trabalho permaneceu na obscuridade durante 35
anos.
Em 1869, Friedrich Miescher descobre aquilo a que ele chamou de nucleína
(tratava-se de um preparado rude de DNA). O citologista Walther Flemming, em
1882, tornou-se o primeiro a demonstrar que os estágios diferenciados da mitose
não eram frutos de artefatos de coloração das lâminas para observação
microscópica. Assim, estabeleceu-se que a mitose ocorre nas células vivas e, além
disso, que o número cromossômico duplicava mesmo antes da célula se dividir em
duas. Em 1887, August Weismann propôs que o número cromossômico teria que ser
reduzido para metade, no caso das células sexuais (gametas). Tal proposição
tornou-se fato quando se descobriu o processo da meiose.
Século XX
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Mesmo no início do século XX, em 1902, o cromossomo foi identificado como
a estrutura que alberga os genes. Desta forma, o papel central dos cromossomos na
hereditariedade e nos processos de desenvolvimento foi estabelecido. O fenômeno
de linkage genético e a recombinação de genes em cromossomos durante a divisão
celular foram explorados, em particular por Thomas Hunt Morgan, através de
organismo modelo: a drosophila melanogaster.
Ainda no início do século, deu-se a unificação da ideia de evolução por
seleção natural com os processos da genética mendeliana, produzindo a chamada
síntese moderna. Estas ideias e processos continuaram a ser investigados e
aprofundados através de uma nova disciplina, a genética populacional. Mais tarde,
na segunda metade do século, a sociobiologia e a psicologia evolutiva foram
também beber dessas ideias.
Oswald Avery, em 1943, mostrou que era o DNA e não as proteínas, que
compunham material genético dos cromossomos. Em 1953, James Watson e
Francis Crick mostraram que a estrutura do DNA era em forma de dupla hélice. Em
paralelo, propuseram o possível papel da estrutura assim apresentada no processo
de replicação. A natureza do código genético foi experimentalmente descortinada a
partir do trabalho de Nirenberg, Khorana e de outros, no final da década de 50. Esta
última descoberta aliada à descoberta da primeira enzima de restrição em 1968 e da
técnica de PCR em 1983, proporcionou o impulso da ciência a que hoje damos o
nome de biologia molecular.
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O estudo dos organismos, da sua reprodução e da função dos seus órgãos,
passou a ser efetuado a nível molecular. O reducionismo na análise dos processos
biológicos tornava-se cada vez mais triunfante e promissor. Até mesmo os
processos de classificação científica dos organismos, especialmente a cladística,
passaram a utilizar dados moleculares como as seqüências de DNA e RNA como
caracteres a ter em conta.
Nos meados da década de 80, como consequência do trabalho pioneiro de
Woese (sequenciação RNA ribossomal do tipo 16S), a própria árvore da vida tomou
nova forma. De uma classificação em dois domínios, passou-se a uma classificação
em três domínios: Archaea, Bacteria e Eukarya. Enquanto que o processo de
clonagem em plantas era já conhecido há milênios, foi só em 1951 que o primeiro
animal foi clonado pelo processo de transferência nuclear. A ovelha Dolly tornou-se
depois, em 1997, no primeiro clone de mamífero adulto, através do processo de
transferência de um núcleo de célula somática para o citoplasma de um ovócito
anucleado. Poucos anos mais tarde, outros mamíferos foram clonados pelo mesmo
método: cães, gatos e cavalos.
Em 1965, foi demonstrado que células normais em cultura dividiam-se apenas
um número limitado de vezes (o limite de Hayflick), envelhecendo e morrendo
depois. Por volta da mesma altura, descobriu-se que as células-tronco eram uma
exceção a esta regra e começou-se o seu estudo exaustivo. O estudo das células-
tronco totipotentes começou a ser crucial para se entender a biologia do
desenvolvimento, levando também a esperança
de aparecimento de novas aplicações médicas
de importância relevante.
A partir de 1983, com a descoberta dos
genes, muitos dos processos de morfogênese
dos organismos, do ovo até ao adulto,
começaram a ser descobertos, começando pela
mosca-da-fruta, passando por outros insetos e
animais.
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CONCEITO DE BIOLOGIA
A palavra biologia é formada por dois vocábulos gregos: bios (“vida”) e logos
(“estudo”). Trata-se de uma das ciências naturais cujo objecto de estudo é a origem,
a evolução e as propriedades dos seres vivos.
A biologia estuda as características e os comportamentos tanto dos
organismos individuais como das espécies no seu conjunto, assim como a
reprodução dos seres vivos e as interacções entre eles e o meio. Esta ciência
analisa a estrutura e a dinâmica funcional comum a todos os seres vivos, com o
objectivo de estabelecer as leis gerais que regem a vida orgânica.
É importante ter em conta que a biologia abarca diversos campos de estudos
que, muitas das vezes, são considerados disciplinas independentes. Por exemplo, a
biologia molecular, a bioquímica e a genética molecular tratam do estudo à escala
atómica e molecular. Por sua vez, a biologia celular realiza os seus estudos do ponto
de vista celular.
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A fisiologia, a anatomia e a histologia, por sua vez, estudam a escala
pluricelular, ao passo que a biologia do desenvolvimento analisa o desenvolvimento
de um organismo individual. A genética investiga o funcionamento da herança do
pais em relação à sua descendência. Já, a etologia investiga sobre o
comportamento dos grupos.
As populações inteiras são observadas pela genética das populações e a
genética sistemática reflete sobre as linhagens entre espécies. A ecologia e a
biologia evolutiva têm a seu cargo as populações interdependentes e os respectivos
habitats. Por último, mencionaremos a astrobiologia, a qual estuda a possibilidade
de haver vida fora da Terra.
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BIBLIOGRAFIA
BACHELARD, G. A formação do espírito científico: contribuição para uma
psicanálise do conhecimento. Tradução: Estela dos Santos Abreu. Rio de Janeiro:
Contraponto, 1996.
BASTOS, F. História da ciência e pesquisa em ensino de ciências: Breves
considerações. In: NARDI, Roberto. (Org.) Questões atuais no ensino de ciências.
Educação para a Ciência. 5 ed. São Paulo: Escrituras, 1998.
BLANCO, H. D. Alfred Hussel Wallace. Instituto de Ciencias Sociales y
Humanidades. Universidad Autónoma de Puebla. Elementos, n. 23, v. 3, 1995, p.
37-44. Disponível em: http://www.elementos.buap.mx/num23/pdf/37.pdf . Acesso
em: 18 ago. 2009.
18
CARNEIRO, M. H. S. ; GASTAL, M. L. História e Filosofia das Ciências no Ensino
de Biologia. Ciência & Educação, v. 11, n. 1, p. 33-39, 2005.
D’AMBROSIO, U. Tendências Historiográficas na História da Ciência. In: ALFONSO-
GOLDFARB, A.M.; BELTRAN, M.H.R. (orgs.) Escrevendo a História da ciência:
tendências, propostas e discussões historiográficas. São Paulo: EDUC/Livraria
Editora da Física/Fapesp, 2004.
DARWIN, C. Origem das Espécies. Tradução: AMADO, E. Belo Horizonte: Itatiaial,
2002.
DARWIN, C.; WALLACE, A. R. The Darwin-Wallace Paper (Complete). The
Linnean Society of London. Ternate, Fevereiro, 1858. Disponível em:
http://www.linnean.org/fileadmin/images/History/Darwin-Wallace_Papers_Full.pdf
Acesso em: 15 de maio 2009.
HORTA, M. R. A primeira teoria evolucionista de Wallace. Scientie Zudia,
Documentos Científicos. v. 1, Nº 4, p. 519-530, 2003. Disponível em:
http://www.scientiaestudia.org.br/revista/PDF/01_04_04_Marcio.pdf Acesso em: 05
maio 2009.
KRASILCHIK, M. Prática de ensino de biologia. 4 ed. São Paulo, EDUSP, 2004.
LOPES, M. M. Cenas de tempos profundos: ossos, viagens, memórias nas
culturas da natureza no Brasil. História, Ciência e Saúde - Manguinhos, v. 15, n. 3.
19
jul./set. Rio de Janeiro, 2008. Disponível em:
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-
59702008000300004&script=sci_abstract&tlng=pt Acesso em: 05 maio 2009.
MARTINS, L. A. P. A história da ciência e o ensino de Biologia. n. 5. Campinas,
São Paulo: Ciência e Ensino, 1998. pp. 18-21. Disponível em:
http://ghtc.ifi.unicamp.br/pdf/lacpm-12.pdf. Acesso em: 30 set. 2009.
MOREIRA, I. C. Darwin, Wallace e o Brasil: A teoria da seleção natural de Darwin e
Wallace faz 150 anos! E o que isto tem a ver com o Brasil? Jornal da Ciência, Ano
XXII, n. 625, p. 6, Jul/2008. Disponível em: http://www.ano-darwin-2009.org/Darwin-
Wallace-Brasil-1.htm Acesso em: 07 maio 2009.
MOREIRA, M. A.; MASINI, E. F. S. Aprendizagem Significativa: A teoria de Davis
Ausubel. 2 ed. São Paulo: Centauro, 2001.
RAGAZZO, M. T. (org.).Peixes do Rio Negro. 1ed. São Paulo: Edusp/Imprensa
Oficial do Estado, 2002.
RENESTO, E. Darwin e Wallace. A teoria da evolução e sua relação com a
ecologia. Disponível em: http://www.nupelia.uem.br/Servico/Wallace.pdf . Acesso
em: 14 maio 2009.
VILLELA, O. F. Alfred Hussel Wallace 1833-1913. Ciências: Revista de Difusión.
Número especial de evolución 1. México: Faculdade de Ciências, UNAM, 1988.