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Conforme visto acima, o emprego do microscópio exerceu um papel singular nos primórdios da ciência moderna. Com seu uso, os pesquisadores do século XVII puderam examinar pela primeira vez em detalhe as diversas estruturas microscópicas dos seres vivos, incluindo as células.

Apesar dessa importância, é preciso ressaltar que o uso desse aparato não foi uma condição obrigatória para o surgimento de propostas destinadas a elucidar a estrutura dos organismos. Essa ideia é facilmente apreendida quando observamos que alguns pesquisadores dessa época propuseram outras maneiras de explicar a estrutura basilar dos organismos que não estiveram assentadas em nenhuma observação microscópica.

Esse tipo de abordagem pode ser exemplificada a partir dos estudos realizados pelo médico e anatomista inglês Francis Glisson (1597-1667). Em meados do século XVII, Glisson buscou analisar os tecidos dos animais e, principalmente, a estrutura dos músculos. Em seu livro De natura substantiae energetica (A natureza da substância energética), publicado em

1672, ele postulou que as estruturas elementares dos tecidos animais sólidos eram fibras “irritáveis”, compostas por “átomos” (HARRIS, 1999).

No século seguinte, a concepção da fibra como unidade estrutural dos seres vivos influenciou os trabalhos sobre a fisiologia animal realizados pelo médico e fisiologista suíço Albrecth von Haller (1708-1777) (REY, 2014). Haller argumentou que a fibra, “o concreto organizado”, era a unidade fundamental da vida e, consequentemente, a estrutura basilar do corpo de todos os organismos. Em sua obra Elementa physiologiae corporis humani (Elementos da Fisiologia Humana) (1757), ele afirmou “que a fibra é para o fisiologista o que a linha é para o geômetra”. Essa ideia permaneceu até durante boa parte do século XIX, sendo conhecida como a teoria das fibras (NICHOLSON, 2010).

De acordo com Harris (1999, p. 18)

Haller acreditava que as fibras maiores que observava eram compostas por fibras menores, que eram matrizes lineares de átomos mantidas juntas pelo glúten e moldadas por pressão. A natureza das pressões não é especificada, mas, de acordo com Haller, foram essas microfibras que formaram as subunidades fundamentais dos tecidos dos animais. Haller divide as microfibras em três categorias. Primeiro, há a

tela cellulosa (tecido celular) que forma a estrutura que sustenta o corpo. Em

segundo lugar, existe a fibra muscularis, dotada de “irritabilidade” intrínseca; e terceiro, fibra nervosa dotadas de sensibilidade. Para essas três categorias de fibras, Haller atribuiu as várias funções que caracterizavam os órgãos animais [...].

Não obstante essa descrição das fibras, Haller também afirmava que este componente era invisível e só poderia ser distinguido pelo “olho da mente”. Deve-se salientar que essa visão não estava baseada em nenhuma observação microscópica (embora na época de Haller o microscópio já estivesse disponível há algum tempo) (TEULÓN, 1983).

A partir do final do século XVIII, surgiram novas teorias sobre qual seria a estrutura basilar dos seres vivos, como a elaborada por Marie François Xavier Bichat (1771-1802). Bichat foi um anatomista e fisiologista que estudou diversas partes do corpo humano, tanto em seu estado saudável quanto doente. Para alcançar esse objetivo, ele empregou diversos métodos, como dissecação, secagem e maceração. Bichat também utilizou compostos ácidos e alcalinos em suas pesquisas. Além disso, o mesmo realizou suas observações com o auxílio de uma lente de mão. Assim como Haller, Bichat não usou o microscópio em suas investigações, pois pensava que este instrumento só gerava falácias e ilusões ópticas (HARRIS, 1999; ANDROUTSOS; DIAMANTIS; VLADIMIROS, 2007; SHEPHERD, 2015).

Ao analisar os tecidos de uma série de organismos, Bichat concluiu que estes seriam os principais responsáveis por assegurar as propriedades vitais elementares dos seres vivos. Para ele, a sensibilidade e a contratilidade, propriedades vitais básicas da vida, estariam presentes nos tecidos, e não nas fibras (NICHOLSON, 2010). De acordo com a sua classificação, o corpo era constituído por tecidos, que, por sua vez, poderiam ser agrupados em sistemas (sistema ósseo, cartilaginoso, muscular etc.). Por conseguinte, para ele, esses tecidos seriam os verdadeiros conservadores da vida do corpo (NORDENSKIÖLD, 1936; SHOJA et al., 2008).

Em sua obra Anatomie générale: appliquée à la physiologie et à la médecine (Anatomia Geral: aplicada à fisiologia e à medicina), de 1801, Bichat elencou 21 diferentes tipos diferentes de tecidos e postulou que os atributos de um organismo seriam uma implicação direta das distintas combinações dos mesmos (HARRIS, 1999; NICHOLSON, 2010). Segundo Harris (1999), os trabalhos de Bichat não trouxeram nenhuma contribuição para o desenvolvimento da teoria celular. Esse historiador acrescenta que, embora a Anatomie

générale dedique uma parte significativa ao estudo do système cellulaire (sistema celular), é notório que o que é ali abordado não se refere às células em geral, mas apenas à estrutura do tecido conjuntivo.

Entretanto, ao final do século XVIII, alguns pesquisadores desenvolveram outras visões sobre a unidade morfológica dos seres vivos, fundamentadas pelo uso do microscópio. Surgiu então a proposta de considerar os glóbulos como a estrutura basilar dos seres vivos (HARRIS, 1999; DRÖSCHER, 2009; NICHOLSON, 2010), como discutiremos a seguir.

5.3. Teoria dos glóbulos

Durante os séculos XVII e XVIII, diversos microscopistas enxergavam glóbulos em inúmeras partes dos animais (BAKER, 1948; PRESTES, 1997; ISHIZUKA, 2016). Entre as primeiras descrições desses elementos, temos aquelas feitas nas investigações realizadas por Malpighi e Hooke em 1665. Ao examinar seu próprio cabelo, Leeuwenhoek também relatou a presença desse componente. Essa descoberta o levou a declarar que o sangue e o cérebro de alguns animais, como o do peru, do boi e da ovelha, eram constituídos por glóbulos. Assim como Leeuwenhoek, Swammerdam também postulou que as vísceras do piolho eram compostas por uma massa de partículas globulares (partium globulosarum) (BAKER, 1948; HARRIS, 1999).

Embora as primeiras observações dos glóbulos possam ser encontradas ainda no século XVII, somente no século seguinte elas foram sistematizadas na forma da teoria globulista, a partir do trabalho do fisiologista francês Caspar Friedrich Wolff (1733-1794) (NICHOLSON, 2010). Em sua obra Theoria generations (Gerações de Teoria) (1759), Wolff postulou que a estrutura elementar dos corpos dos animais era constituída por pequenas partículas denominadas globuli (glóbulos) (BAKER, 1948; DRÖSCHER, 2009; BRUHN, 2011). Posteriormente, em 1815, Johann Friedrich Meckel (1781-1833) publicou seu livro de anatomia Handbuch der menschlichen Anatomie (Manual de anatomia humana), no qual discutia a teoria dos glóbulos (NICHOLSON, 2010). De acordo com ele, os tecidos eram constituídos por esses elementos embebidos em uma matriz homogênea (PICKSTONE, 1973).

Apesar desses trabalhos, quem mais contribuiu para o estabelecimento da teoria globulista foi o zoólogo francês Henri Milne-Edwards (1800-1885) (PIKESTONE, 1973; ISHIZUKA, 2016). Influenciado por alguns pesquisadores, como G. Prochaska (1749-1820), Felix Fontana (1730-1805), Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) e os irmãos Josephus e Carolus Wenzel, Milne-Edwards investigou em 1823 a estrutura de diversos órgãos e tecidos dos animais (BAKER, 1948). Esse exame foi realizado com o auxílio de um microscópio acromático composto que possuía um poder de aumento de aproximadamente 500 vezes e sofria considerável efeito da aberração esférica na qual todos os objetos aparecem como se fossem circulares (HUGHES, 1959; PICKSTONE, 1973; HARRIS, 1999; CHVÁTAL, 2015a).

Como resultado de sua pesquisa, Milne-Edwards encontrou inúmeros glóbulos de tamanho uniforme de 1/300 milímetros de diâmetro em diversos locais, como no tecido conjuntivo e nervoso, na pele, na substância branca e cinzenta do cérebro e nas paredes das veias e artérias. Ele também observou esses elementos no músculo femoral humano e em uma

variedade de tecidos musculares de mamíferos, anfíbios e peixes (BAKER, 1948; PICKESTONE, 1973; HARRIS, 1999; CHVÁTAL, 2015a).

A descoberta desses glóbulos levou Milne-Edwards a concluir que a estrutura básica de todos os tecidos de todos os animais seria constituída por uma grande quantidade desses corpúsculos diminutos (PIKESTONE, 1973; ISHIZUKA, 2016). Esse pesquisador também acreditava que os glóbulos poderiam ser formados por corpúsculos ainda menores que não seriam passíveis de serem visualizados por meio das lentes do microscópio (HARRIS, 1999).

Embora as ideias de Milne-Edwards não tenham sido amplamente reconhecidas na França, alguns trabalhos ajudaram a divulgar suas concepções em outros lugares da Europa. Dentre estes estudos, podemos citar o realizado pelo pesquisador alemão Friedrich Arnold (1803-1890). Em sua obra denominada Lehrbuch der Physiologie des Menschen (Manual da fisiologia humana), de 1842, - um dos textos alemães mais lidos na época -, a Parte 1 apresenta esquemas referentes à estrutura dos tecidos muscular e epidérmico. Em ambos os tecidos, é possível visualizar que os mesmos são constituídos por arranjos lineares de glóbulos uniformes que diferem entre si somente em sua disposição (HARRIS, 1999, p. 27).

Por sua vez, nesse mesmo período, outros pesquisadores também questionaram as conclusões obtidas por Milne-Edwards no que diz respeito à existência dos glóbulos. O pesquisador alemão Heinrich Ernst Weber (1795-1878), por exemplo, realizou uma ampla revisão das observações feitas pelos investigadores de sua época com o auxílio do microscópio. As conclusões obtidas por ele foram apresentadas até o ano de 1830 em diferentes edições de sua obra Handbuch der Anatomie des Menschen (Manual de Anatomia Humana). Como resultado do seu estudo, Weber considerou as observações de Milne- Edwards como um exemplo típico de artefato óptico. Ele chegou a essa conclusão devido ao seu conhecimento das falsas imagens geradas a partir do problema da refração das lentes (HARRIS, 1999).

As ideias da teoria globulista foram superadas a partir do trabalho seminal de Thomas Hodgkin (1798-1866) e Joseph Jackson Lister (1786-1869) em 1827. É importante ressaltar que Lister trouxe uma contribuição significativa para a área da microscopia. Nessa época, ele promoveu um grande avanço na produção de lentes, ao desenvolver um novo método de combinação das mesmas que melhorava a resolução das imagens e eliminava os fenômenos da aberração cromática e esférica (HUGHES, 1959; TURNER, 1989; SCHULTHEISS; DENIL, 2002; MASTERS, 2008; CHVÁTAL, 2015a).

Munidos de um microscópio que possuía as lentes construídas por Lister (Figura 12), estes dois pesquisadores examinaram diversas estruturas dos animais, como músculos, nervos e cérebros, a fim de encontrar os glóbulos relatados pelos seus pares. Entretanto, somente na investigação do leite eles constataram a presença desses elementos (possivelmente eram glóbulos de gordura). O resultado dessa investigação foi publicado por eles em 1827 em um artigo denominado Notice of some Microscopic Observations of the Blood and Animal Tissues (Nota sobre algumas observações microscópicas do sangue e de tecidos animais) (BAKER, 1948; HUGUES, 1959; CHVÁTAL, 2015a).

Figura 12 - Microscópio composto de Joseph Jackson Lister

Fonte: Science Museum

Os estudos de Hodgkin e Lister evidenciaram que os glóbulos vistos por naturalistas que defenderam a teoria globulista eram artefatos ópticos resultantes dos fenômenos conhecidos como aberração esférica e cromática das lentes (BAKER, 1948; PICKSTONE, 1973; HARRIS, 1999). Portanto, em grande parte desses trabalhos, o que era descrito e ilustrado não eram estruturas orgânicas, mas diminutas partículas esféricas que frequentemente resultavam de fenômeno óptico que afeta as lentes dos microscópios (PRESTES, 1997; HARRIS, 1999).

Além disso, não há nenhuma evidência de que o que estes pesquisadores observaram eram de fato células, visto que eles geralmente visualizavam partículas diminutas menores do que as próprias células, cercadas por halos claros. Grande parte dos glóbulos vistos não era nada mais do que gotículas de gordura, grãos de proteínas ou até mesmo o núcleo celular (BAKER, 1948; PRESTES, 1997; HARRIS, 1999).

Durante as primeiras décadas do século XIX, outros naturalistas proposeram novas explicações sobre qual seria a estrutura básica comum a todos os organismos, entre eles o naturalista alemão Lorenz Oken (1779-1851). Em 1805, ele publicou um livro sobre a geração dos organismos (Die Zeugung) (A Geração), no qual afirmava que todos os seres orgânicos eram compostos por infusórios (REYNOLDS, 2018). O termo “infusórios” era usado na época para referir-se a todos os organismos que cresciam em infusões de animais ou plantas. Neste grupo, estavam incluídas todas as formas de vida então consideradas primitivas, como as bactérias e os protozoários. No entanto, posteriormente Oken abandonou o uso do termo “infusórios” e o substituiu por “Urblaschen”, cujo significado é “vesículas primárias ou primitivas”. Sendo assim, segundo a sua ideia central, todas as plantas e animais seriam constituídos por agregados de “infusórios” ou pequenas vesículas (HARRIS, 1999).

Entretanto, o trabalho de Oken parece não ter contribuído para que ele ocupasse um lugar de destaque na história da teoria celular. Para Prestes (1997), um dos principais motivos deve-se a pouca atenção dada às suas ideias na época em que foram elaboradas. Quando Oken publicou sua visão a respeito da constituição dos seres vivos, elas não foram aceitas, ou sequer tomadas como objeto de discussão pela comunidade científica. Provavelmente, isso

aconteceu porque esse pesquisador não forneceu nenhuma evidência empírica consistente que fundamentasse suas ideias (BAKER, 1948).

Ideias semelhantes às de Oken surgiram em outros trabalhos, como o do médico, botânico e fisiologista francês René Joaquim Henri Dutrochet (1776-1847). Em seu livro Recherches anatomiques et physiologiques sur la Structure intime des Animaux et des Végétaux et sur leur Motilité (1824) (Pesquisas anatômicas e fisiológicas sobre a estrutura íntima de animais e plantas e sua motilidade), Dutrochet afirmou que as células são a unidade básica fundamental da organização dos vegetais e animais (HARRIS, 1999):

Devo repetir aqui o que afirmei acima sobre a textura orgânica das plantas: vimos que as plantas são compostas inteiramente de células, ou de órgãos que são obviamente derivados de células; vimos que essas células são meramente contíguas e aderentes umas às outras por coesão, mas não formam um tecido realmente contínuo. O ser orgânico parece-nos, portanto, ser composto de um número infinito de partes microscópicas, que são relacionadas apenas por proximidade. Agora as observações sobre os animais que acabamos de descrever obviamente confirmam esta visão (DUTROCHET, 1824, p. 214 apud RICH, 1926, p. 345).

Para Dutrochet, a constatação da existência desses corpúsculos corroborava as ideias apresentadas anteriormente por Milne-Edwards (WILSON, 1947; PICKESTONE, 1973; CHVÁTAL, 2015a). No entanto, é preciso ressaltar que a visão sobre as células que Dutrochet detinha não estava fundamentada em uma base empírica segura, devido às limitações do microscópio simples utilizado por ele. Assim como vários pesquisadores daquela época, Dutrochet também era cético em relação ao uso dos microscópios compostos, devido aos problemas gerados pelos efeitos ópticos como as aberrações. Esse motivo o levou a recomendar a utilização do microscópio simples ou até mesmo de uma lupa em Recherches anatomiques (HARRIS, 1999):

[...] assim que aproveitei ao máximo minhas observações microscópicas. Além disso, devo alertar os observadores que possam estar curiosos para repeti-los, de que não devem usar o microscópio composto, mas o microscópio simples, que por si só pode obter uma visão muito clara e muito distinta. Essa superioridade do microscópio simples sobre os melhores microscópios compostos é conhecida há muito tempo, mas eu não acreditei que ela fosse tão considerável quanto realmente é. (DUTROCHET, 1824, p. 205 apud RICH, 1926, p. 346).

Sendo assim, apesar de ser um exímio microscopista, aspectos técnicos do instrumento usado por ele interferiram substancialmente na realização de suas observações. Ao utilizar um microscópio simples com baixo poder de ampliação, problemas como a aberração acromática das lentes também comprometeram suas conclusões (WILSON, 1947; HARRIS, 1999; ISHIZUKA, 2016). Consequentemente, ainda que Dutrochet tenha encontrado células em suas pesquisas (aparentemente, ele visualizou pela primeira vez as células ganglionares de gastrópodes, por exemplo), foi por intermédio da visualização de minúsculas partículas envoltas por um halo claro, isto é, os glóbulos, que ele chegou às suas conclusões sobre os componentes estruturais dos animais e vegetais (Figura 13) (GEROULD, 1922; WILSON, 1947).

Figura 13 - Ilustração dos glóbulos presentes no cérebro do caracol Helix pomatia e da lesma Limax rufus

Fonte: Modificado de Dutrochet (1824)

A elaboração de uma explicação a partir da visualização dos glóbulos foi, aliás, uns dos principais fatores que contribuíram para as ideias de Dutrochet não terem sido aceitas. Embora ele tenha mencionado a presença das células nos seres vivos, até aquele momento a conceitualização desse componente ainda era vaga e carecia de uma melhor definição. Isso só ocorreu posteriormente com a descoberta de outros elementos – como o núcleo - que estão presentes nas células (GEROULD, 1922; BAKER, 1948).