Dopo aver conseguito gli studi medici a Salerno, Severino esercitò la professione a Napoli, dove insegnò anatomia e medicina. Erede del naturalismo rinascimentale, il naturalista calabrese combatté il principio di autorità e le conclusioni non avvalorate dall'esperienza. Con questo metodo attaccò nell'Antiperipatias (1655) l'idea aristotelica che i pesci non respirano aria, opponendo una soluzione basata su concetti di tipo atomistico. Fu abile anatomico ed eccellente zootomo. Nella sua Zootomia democritaea (1645) , che fu considerata a pieno titolo il primo trattato di anatomia animale comparata , sostiene che gli appartenenti al mondo vivente (piante, insetti, pesci, animali e uomo) devono possedere apparati morfologico-funzionali analoghi per adempiere le loro fondamentali funzioni: nutrizione, circolazione degli umori, riproduzione, respirazione.
Per questa opera può essere considerato un precursore di Malpighi e di tutti i medici sperimentatori del Seicento che studiarono negli animali quegli apparati e, per analogia, li trasferirono all'uomo.
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