história da biologia

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1 CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU INSTITUTO EDUCACIONAL ALFA APOSTILA HISTÓRIA DA BIOLOGIA MINAS GERAIS

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História da Biologia

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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

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