Exploração das potencialidades da Biosfera

Os recursos da Biosfera sempre foram explorados pelo Homem

Inicialmente alimentava-se do que recolhia e caçava; depois do que cultivava e produzia, desenvolvendo modos de armazenamento e conservação

Com o advento da industrialização a agricultura, pesca e pecuária tornaram-se mecanizadas e intensivas

Biosfera

O uso excessivo e contínuo da exploração agrícola e indústria pecuária coloca em risco o equilíbrio existente

Sec. XX Com consequências

Geosfera Degradação dos solos

(erosão, desertificação, salinização)

Hidrosfera Poluição da água (gasto

excessivo; poluição) Atmosfera

Poluição do ar ( gases poluentes; efeito de estufa, pesticidas)

Biosfera Perda de biodiversidade

(destruição de habitat, ) Saúde humana

Aumento população Desenvolvimento

tecnológico Advento da

industrialização agrícola

Agricultura tradicional características

Cultivo de pequenas áreas em regime de policultura

Técnicas agrícolas Rotação de culturas Pousio Aplicação adubos

orgânicos Associação de espécies Trabalho manual ou com

a ajuda de animais

efeitos Produção de alimentos em

pequenas quantidades Mantém a fertilidade do solo Não causa poluição Preserva recursos hídricos

Agricultura intensivacaracterísticas

Cultivo de grandes áreas em monocultura

Técnicas agrícolas Adubos sintéticos Pesticidas Rega automática Máquinas

Agricultura intensiva Efeitos

Produção de alimentos em grande quantidade

Necessidade de desflorestação

Rápido esgotamento dos elementos do solo

Redução da diversidade Excesso de adubos e

pesticidas Grande consumo de

água na irrigação Consumo de

combustíveis fósseis

Impactes da agricultura no ambiente

A nível mundial tem aumentado a área de desflorestação, com impactos ao

nível da biodiversidade.

Em Portugal tem ocorrido um aumento da área de floresta, estando este facto

essencialmente associado à

movimentação de populações para o

litoral, e abandono das práticas agrícolas no

interior do país.

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Evolução na produção de alimentos

A modificação do cultivo de plantas permitiu aumentar a produção de

alimentos

Reprodução selectiva

Aumento da produção por processos de:

Melhoramento tradicional, com selecção dos indivíduos reprodutores, cujo cruzamento permitirá obter descendentes híbridos com as características pretendidas.

• mecanização; • fertilizantes químicos;• pesticidas;• introdução de novas espécies.

A cultura de células e tecidos vegetais in vitro permitirá revolucionar toda a produção vegetal.

• Produção de organismos transgénicos (resistentes a secas, solos salinos, com maiores rendimentos, capazes de resistir a doenças, etc).

Revolução verde “Revolução biotecnológica”

Reprodução selectiva Baseada

na selecção artificial

cruzamentos seleccionados

Obtêm produtos de melhor qualidade maior capacidade

de reprodução mais resistentes

Reprodução selectiva Desvantagens

Processo lento (até 15 anos a obter o desejado)

Combina características de organismos da mesma espécie ou aparentadas

As variedades resultantes perdem a eficácia devido a doenças e pragas ao fim de 10 anos

micropropagação Baseia-se na cultura

de tecidos vegetais in vitro

Necessário obter um explante , colocá-lo num meio de cultura adequado

Tecido caloso – massa indiferenciada de células (dada a totipotência)

Hormonas determinam a diferenciação do caule, raiz e folhas

Cultura de tecidos in vitro

Callus – tecido indiferenciado.

Explante – fragmento de tecido que permitirá regenerar uma planta adulta.

Diferenciação celular que resulta na organogénese.

Protoplasmas

Protoplasmas - Células vegetais sem parede celular É possível fundir protoplasmas de diferentes espécies Em meio adequado regeneram a parede celular e originam plântula híbrida Batateira+erva moura (resistente a herbicida)= Batateira resistente a herbicida

Melhoramento Genético Plantas apresentam

Ciclo de vida curto Autofecundação,

permitindo a fixação de uma característica introduzida

São profícuas, favorecendo a diversidade

Células isoladas mantêm a totipotência

OGM - Introdução de DNA exógeno Transferência

mediada pela bactéria Agrobacterium tumefaciens Produz tumores, na

planta, que são a expressão do T-DNA (DNA transferido) existente no plasmídeo Ti (indutor de tumores)

=> substituíram-se os oncogenes do plasmídeo por genes de interesse

Transferência mediada pela bactéria Agrobacterium tumefaciens

A.tumefaciens não infecta cereais!

OGM - Introdução de DNA exógeno Bombardeamento de

partículas (plantas não infectadas pela Agrobacteria

Minúsculas esferas revestidas com DNA de interesse são disparadas sobre os tecidos à velocidade de 300-600 m/s.

Microesferas atravessam parede e membrana celular introduzindo o DNA no núcleo de algumas células

OGMAplicações da modificação

Alteração na maturação – permite armazenamento e transporte

Tolerância condições adversas – luz intensa (superóxido dismutase produz H2O2) , frio, seca, salinidade (maior capacidade de acumular osmólitos/osmoprotectores – produção de betaína

Melhoramento de qualidades nutritivas – aminoácidos, vitamina A, Fe

Resistência a insectos, fungos, ...

OGMpotenciais perigos

corresponde à disseminação do transgene : pelo pólen (20-60 m) e à possibilidade de a

toxina se encontrar no néctar ou no pólen da plantas assim ser incluída na produção de mel pelas abelhas, sendo potencialmente alérgica

Os detriots pelas águas (1000-2000m) O gene Terminator, que desactivava a

capacidade de uma semente germinar quando plantada no ano seguinte.

genes que conferem resistência aos antibióticos usados como marcadores para seleccionar os transgénicos

OGMpotenciais perigos

São muitos os exemplos de potenciais riscos que poderão associar-se à produção de OGM. Contudo, esses riscos só poderão ser avaliados devidamente, quando esses organismos estiverem inseridos na dinâmica de um ecossistema...

O que fazer?

Melhoramento de animais

Reprodução selectiva + clonagem Criação de OGM animais está menos

desenvolvida Porcos com carne magra Vacas com mais carne Variedades resistentes a doenças (gripe

em porcos e bovinos) Animais como biorrecatores (proteínas,

anticoagulantes, ...)

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Controlo de pragas

Espécie indesejável abundante. Destrõem 35% PPM

Controladas naturalmente em pluricultura As plantas naturalmente produzem

(fitotóxicas) Desde sempre foram usadas, extraídas das

plantas ou naturais (S) Em monocultura dependem dos biocidas 1939 – DDT insecticida sintético

Controlo de pragas Biocidas

Produtos químicos contra: Insectos Plantas infestantes Fungos Roedores (rodenticidas)

Biocidas caracterizam-se

Espectro de acção Persistência – tempo em que

permanece activo no ambiente problemas

Desenvolvem resistência visto que ciclo de vida de insecto é rápido

Efeitos nos predadores bioacumulação

Biocidas bioacumulação

Biocidasaplicação

Pesticidas GM Utiliza DNAc e oferece resistência a

insectos plantas Bt Baccilus thurigienses produz toxinas específicas para

grupos de insectos e não tóxicas para vertebrados Fungos – proteina PR incluem quitinases que

degradam a quitina das paredes celulares dos fungos Vírus – plantas com gene para uma proteina da

capsula viral.Esta torna-se antigénio protegendo a planta Uma planta infectada com variedade pouco virulenta

é resistente a infecções por estirpes mais virulentas. Herbicidas - gene de Agrobacterium, Ochrobactrum,

Klebsiella, Streptomyces, etc... Em algodão, milho, colza, beterraba

Métodos alternativos Controlo Biológico - joaninha – podem

tornar-se pragas, são difíceis de produzir em grande escala e são mais lentos

Esterilização de insectos – machos Uso de feromonas – difícieis de identificar e

produzir Uso de hormonas intervenientes no ciclo

sexual – podem afectar outras espécies

A partir de

www.cientic.com http://www.slideshare.net/nunocorreia

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