Aula 2 unidade I histórico
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HISTÓRICO
Prof. Dr. Milton Luiz da Paz Lima
INSTITUTO FEDERAL GOIANO CAMPUS URUTAÍ
Curso de Tecnólogo em Gestão Ambiental
Disciplina de Microbiologia Ambiental
HISTÓRICO DA
BIOLOGIA DO SOLO
INTRODUÇÃO
Microbiologia do solo – suporte a agricultura
moderna;
Século XIX: adeptos da fundamentação biológica
ou Quimismo
“a fertilização do solo ocorria naturalmente por forças
biológica que aproveitam substâncias da própria
natureza”.
“só adubos fornecem os elementos encontrados nas
cinzas das plantas”.
INTRODUÇÃO
Fertilidade – microrganismos e mecanismos
bioquímicos mediados.
Solo – fonte inesgotável de diversidade – genes,
moléculas e microrganismos de interesse
comercial.
HISTÓRICO
Empiracamente os microrganismos eram utilizados.
Documentos a.C leguminosas para fertilizar o solo e
alimentos fermentados.
Anton van Leeuwenhoek, 1676 – construiu o
primeiro microscópio – “animáculos”, raspas de
dente, água e material vegetal.
Propulsionando todas as áreas da biologia.
HISTÓRICO
Dois séculos para ser considerada como ciencia –
derrubada da teoria da geracao espontanea.
Justus von Liebig e Berzelius – microrganismos
são matéria orgânica sem vida.
Louis Pasteur – demonstrou a existência de vida
sem ar e que cada tipo de fermentação era
creditado por um microrganismos específico.
Desenvolveu princípios de imunização e
pasteurização – pai da microbiologia.
HISTÓRICO
XIX – leguminosas com teores mais elevados de
N2 – sugestão de fixação de N2.
FBN – Boussingault, Lawes e Gilbert – contra
Liebig – FBN e nódulos - sítios do processos.
Lachman 1858 – observou bactérias nos nódulos
e sugeriu que estas nutrem as leguminosas.
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DO SURGIMENTO
DA BIOLOGIA DO SOLO
I Uso de leguminosas para adubação verde. Observação da produção de vapores nos pântanos.
II. Observação do uso de produtos fermentados e destilados [XIV sumerianos, egípcios e babilônios].
III. Lentes com capacidade de ampliação de objetos [XVII Anton van Leeuwenhoek, Holanda]
IV. Propos sistema de classificação dos seres vivos [XVIII Carl von Linneus].
V. Profecia da fome x Adam Smith – fome vc aumento da população [1766-1834, Thomas Malthus, Inglaterra].
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DO SURGIMENTO
DA BIOLOGIA DO SOLO
Teoria da humificação de materiais orgânicos e sua importância [Albrecht von Thaer, 1752-1828, Alemanha].
Transformação da MO é mediada por microrganismos e formação do humus [XIX, Charles C. de la Tour, França e Theodor Schwann, Alemanha].
Visões polarizadas entre o quimismo e os princípios biológicos [Berzelius e Liebig, Alemanha].
Interação de raizes com fungos [Vittadini, 1831, Itália]
Postula que N, P e K são requeridos para o crescimentos de plantas. Teoria da essencialidade dos nutrientes: reforça o “quimismo” [Liebig, 1840, Alemanha]
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DO SURGIMENTO
DA BIOLOGIA DO SOLO
Avançou no estudo das relações entre fungos e
raízes [Nageli, 1842].
Valor das leguminosas para a fertilidade do solo
deve-se a sua capacidade de fixar biologicamente
o N atmosférico (FBN) [Lachman, Boussingault,
Lawes e Gilbert, França e Inglaterra]
Defensores do quimismo Liebig e Frank
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DO SURGIMENTO
DA BIOLOGIA DO SOLO
Sintese do DDT em laboratório [Zeidler, phD
tese, 1874]
Elucidação da anaerobiose e confirmação de
vários processos microrbianos [Louis Pasteur,
1830-1900, França].
Deu sequência aos estudos da relação fungos-
raízes [Pfeffer, 1877].
Propoe o termo simbiose e sua definição [De
Bary, 1879].
Desenvolveram método da gelatina e propos
postulados de Koch [Koch et al., 1881,
Alemanha].
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DO SURGIMENTO
DA BIOLOGIA DO SOLO
Estudando colonização de raizes de árvores
empregou pela primeira vez o termo micorriza
[Bernard Frank, 1885, Alemanha].
Conduziram estudos experimentais sobre fixação
biológica de N nas leguminosas [Hellriegel &
Wifarth, 1886, Alemanha].
Desenvolvimento do método de culturas de
enriquecimento. Primeiro isolamento de bactérias
em nódulos de leguminosas (Bacillus radicicola,
1888 – Beijerinck, 1885-1901, Holanda).
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DO SURGIMENTO
DA BIOLOGIA DO SOLO
Descobriu a capacidade dos microrganismos de
dissolver materiais orgânicos [Muntz, 1890].
Descoberta da nitrificação/autrofia microbiana,
oxidação do enxofre. Introduziu a cultura de
enriquecimento desenvolvida por Beijerinck.
Início da microbiologia experimental do solo
[Sergei Winogradsky, 1856-1953, Rússia].
Metabolismo celular e enzimas oxidantes do solo
[Buchner, 1897].
Descobriu a existência dos desnitrificadores
[Weissenberg, 1897]
SEQUÊNCIA HISTÓRICA DA BIOLOGIA DO SOLO
3O. GRANDE AVANÇO
Demonstrou inequivocamente os benefícios das
micorrizas [Stahl, 1900]
Folhas das plantas absorvem CO2 do ar.
Avanços no entendimento da decomposição de
materiais orgânicos [Mitscherlich, 1909-1930].
Descobre as bactérias do gênero Azotobacter sp.
CONTINUAÇÃO
Autoridade Fato
Stahl (1900) Demonstrou equivocadamente os benefícios das micorrizas
Nitragein (Alemanha) Desenvolveu o primeiro inoculante microbiano
Brown (1901) Folhas das plantas absorvem CO2 do ar.
Mitscherlich (1909-1930) Avanços no entendimento da decomposição de materiais orgânicos do solo
Beijerinck (1901), Holanda Descoberta das bactérias pertencentes ao gênero Azotobacter
Haber (Alemanha) Descobre condições para sintese química da amônia
Hiltner (1904) Alemanha Cria conceito de rizosfera
Sackett (1908) Relaciona microrganismos com as transformações de P no solo.
Autoridade Fato
IAC, Campinas (1908) Primórdios da microbiologia do solo no Brasil e surgem as primeiras publicações.
Felix Lohnis (1910) Alemanha; Lipman (1908) EUA, Con (1918); Lonis & Fred (1923); E.J. Russel (1923)
Publicações sobre microorganismos do solo e suas atividades e relações com a produção agrícola.
1916 (EUA) Primeira edição do periódico Soil Science.
Jones (1924) Estudou os efeitos da fumigação do solo no crescimento vegetal.
Selman Waksman (1927) EUA Livro "Principles of soil microbiology" - biblioa da microbiologia do solo.
Alexander Fleming (1928) Descoberta de antibióticos penicilina e gramidicina em microrganismos do solo (antibiose).
Perrier (1930), Brasil Estudos em rizobiologia no IAC
Paul miller (1938)
Descoberta da propriedade inseticida de amplo espectro do DDT, utilizado para erradicar mosquitos causadores da malária nas forças do pacífico da segunda guerra mundial.
Howard (1943) Estuda a relação entre micorrizas e sanidade das plantas.
Avery (1944) EUA DNA responsável pela informaçào genética.
Álvaro Barcelos (1947-1951) Criou o nucle de pesquisa em microbiologia
4O. GRANDE AVANÇO - PERÍODO MODERNO -
SÉCULO XX (APÓS 1950) Autoridade Fato
Década de 50
Euforia para elevar as produtividades. Surgem opositores representados pela agricultura alternativa e orgânica.
Johanna Dobereiner (1951) RJ "Azotobacter em solos ácidos" é publicado.
João R.J. Freire (1951) "a inoculação de leguminosas"é publicado
Selman Waksman (1952) Descobriu antibióticos produzidos por actinomicetos do solo.
Watson e Crick (1953) EUA Elucidam a estrutura do DNA
Maclaren Consolidação dos conhecimentos sobre a bioquímica do solo e uma abordagem sobre populações.
Martin Alexander (1961) EUA "Introduction to soil microbiology"
IPAGRO - RS (1968) Isolado para inoculante para soja.
Marmur & Doty(1961); Arber (1962); Nirenberg et al. (1966) e Gellert (1967)
Renaturação, hibridização do DNA, endonucleases de restrição, Sequencias do DNA, elucidação do código genético, DNA ligase.
Norman Borlaug (EUA) Idealizou o avanço da agroquímica, melhoramento vegetal e mecanização intensiva.
Boyer et al. (1972); Southern (1975); Sanger et al. (1975
Tecnologia do DNA recombinante (clonagem, virus, plasmídeos, métodos mais rápidos de sequenciamento)
Jenkinson & Powlson (1976) Método da fumigação incubação-biomassa microbiana.
Vários autores final da década de 70 Consolidação da revolução verde e surge a primeira crise energética; idéia de sustentabilidade.
Döbereiner et al. Descoberta de novos diazotróficos associativos e seleção do Rizobium da soja.
Autoridade Fato
Década de 80
Idéia de produzir sustentavelmente, conservando o ambiente e a biodiversidade, e a redução no uso de agroquímicos e cultivo mínimo do solo.
Palmiter & Brinster (1981); Sprading (1982); Monsanto (1986);
Primeiros organismos geneticamente modificados (OGMs)
Mullis et al. (1985) Reação em cadeia de polimerase PCR
Kimura (1983) Relógios evolucionários (genes ribossomais)
Carl Woese (1977-1987)
Catalogação e sequenciamento de ácidos ribonucleicos ribossomais, possibilitando a classificação filogenética de bactérias.
Década de 90
Ênfase na integração de fatores biológicos nos sistemas de produção; bases do segundo paradigma da fertilidade do solo. Novo paradigma alcançar a sustentabilidade agrícola
Século XXI
Ênfase na biodiversidade, impactos do uso da terra, emissão de gases do efeito estufa, biorremediação e cultivos transgênicos. Ampliação da agricultura orgânica e reciclagem do solo.