Diversidade funcional em solos de Terra Preta de Índio da Amazônia e carvão pirogênico

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Silva, Mariana Gomes Germano
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bacteria; Biologia molecular; Ecologia microbiana; Microbial ecology; Molecular biology; Soil; Solo
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-30092011-105127/

Solos com horizonte superficial antrópico, conhecidos como Terra Preta Antropogênica (TPA), Terra Preta de Índio (TPI) ou simplesmente Terra Preta, representam um dos mais marcantes registros da antiga ocupação humana na região amazônica, sendo comumente localizados ao longo de rios e interflúvios, ocupando várzeas, elevações marginais adjacentes e terra firme. Um dos principais fatores responsáveis pelo comportamento diferenciado dos solos TPI é a maior quantidade e a diferença qualitativa da sua matéria orgânica, que consiste em, aproximadamente, 35% de carvão pirogênico. A presença de material orgânico estável e a atividade biológica indicam que as TPI podem ser sítios de alta diversidade microbiana. O manejo da matéria orgânica visando à conservação e melhoria da qualidade do solo é fundamental na ciclagem de nutrientes e na manutenção da sustentabilidade dos agroecossistemas tropicais. Nesse contexto, os processos de biodegradação regem grande parte do ciclo do carbono, cuja fração biológica é dependente de enzimas microbianas como as dioxigenases, que utilizam compostos orgânicos presentes no solo como fonte de carbono e energia. A caracterização e o isolamento de bactérias potencialmente degradadoras de resíduos orgânicos em solos TPI pode gerar dados indicativos da qualidade biológica desse solo, além de prover informações sobre a diversidade genética destes micro-organismos. Da mesma forma, o estudo da diversidade de genes catabólicos pode facilitar a compreensão das bases adaptativas de micro-organismos funcionais do carvão pirogênico e seu papel no equilíbrio da fertilidade das TPI, além de determinar sua influência nas comunidades biológicas destes solos. Este estudo analisou a diversidade de comunidades bacterianas associadas a processos de degradação de compostos aromáticos em amostras de solo TPI e carvão pirogênico na Amazônia Central, coletadas nos sítios do Caldeirão sob capoeira e sob cultivo agrícola, Costa do Açutuba, Hatahara e Balbina, por meio de técnicas de cultivo e técnicas moleculares. Estes sítios são caracterizados por diferentes épocas de ocupação pelas populações indígenas, que variam desde 1200 anos atrás (Caldeirão) até mais de 2000 anos, como o Costa do Açutuba. Os isolados obtidos a partir do enriquecimento apresentaram grande diversidade de gêneros e espécies, extensamente descritas como degradadores de vários substratos aromáticos, tanto naturais quanto xenobióticos. As bibliotecas de clones contendo genes funcionais mostraram que a diversidade microbiana no carvão pirogênico foi frequentemente maior em relação aos solos TPI. A grande maioria dos clusters gerados no pirosequenciamento (98%) reuniu sequências de dioxigenases obtidas unicamente neste estudo. A abundância de genes catabólicos foi determinada por PCR quantitativo. Os resultados deste estudo apresentaram uma diversidade de genes associados à ciclagem de C ainda não descrita em solos antrópicos da Amazônia, demonstrando o papel fundamental das comunidades microbianas funcionais na manutenção da fertilidade dos solos TPI