Este documento fornece um resumo da história da microbiologia marinha, desde os primeiros estudos de micro-organismos nos séculos XVII-XIX até as pesquisas modernas. Aborda os principais desenvolvimentos como a introdução do microscópio, as primeiras descobertas de bactérias e arqueas marinhas, e o estabelecimento de instituições dedicadas ao estudo do oceano no século XX.

1. História da Microbiologia Marinha

2. Objetivos
1. Introdução: Caracterizar a Microbiologia Marinha e os seus objetos de estudo
2. História da Microbiologia: Apontar alguns temas e investigadores ligados ao estudo de pequenos organismos nos séculos XVII,
XVIII e XIX
3. História da Microbiologia Marinha: Exploração marinha e desenvolvimento da Microbiologia
Marinha nos séculos XIX e XX
4. Desenvolvimentos, imagens e perspetivas

3. 1. Introdução: Objeto de estudo
●Marine microbiology is the study of the microorganisms (bacteria, archaea, viruses and
microbial eukaryotes) in the marine environment, including their biodiversity, ecology and
biogeochemistry.
Bactérias que oxidam manganês e fixam carbono na biomassa, formando nódulos-
‘Candidatus Manganitrophus noduliformans’ e Ramlibacter lithotrophicus.

4. Zona oceânica
http://www.sciepub.com/env/abstract/4083

5. Relações evolutivas
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.
pbio.1001889

6. Relações evolutivas

7. Critérios taxonómicos - domínios
1990- Carl R. Woese e colegas propuseram a existência de 3 domínios: Bacteria, Archaea e Eukarya
1998- Thomas Cavalier-Smith propôs um sistema de 6 domínios. 2015 review- https://en.wikipedia.org/wiki/Cavalier-Smith%27s_system_of_classification
Chromista- um domínio à parte

8. Microorganismos marinhos - origem e interações
https://www.nature.com/articles/s41557-019-0322-x

9. Francesco Redi (1626-1697) - Experimento controlado
Francesco Redi (1626-1697) - Experimento controlado Robert Hooke
(1635-1703) -
Registos de imagem
Micrographia (1665)
2. História da Microbiologia - Séc. XVII

10. Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)
Produção de lentes
Pierre Maupertuis (1698-1759)
Vénus Física (1745)
Sistema da Natureza (1751)
Modificações ocorridas durante a reprodução
acumulam-se ao longo do tempo, podendo formar
novas espécies
Espécies e microscópios- Séc. XVII-XVIII

11. Lazzaro Spallanzani (1729-1799) - Argumentos contra a
abiogénese
Essay on microscopic observations
regarding the generation system of
Messrs. Needham and Buffon
Carl Linnaeus (1707-1778) -
Classificação de animais e vegetais
Observação e classificação - Séc. XVIII

12. Experimentos com a cerveja- Controlo da temperatura em recipiente fechado
na presença de oxigénio. Depois de aquecido, não se processava a fermentação,
comprovando que o oxigénio não causava a fermantação, como proposto por
Gay-Lussac.
Respiração e teoria celular
Em 1837, Matthias Jakob Schleiden verificou que as células
vegetais originam-se a partir do núcleo de ourtas células.
Schwann havia observado estruturas semelhantes em
células da notocorda (como demonstrado por Müller) e
percebeu a importânicia do núcleo em tecidos animais
(uma única célula origina um organismo).
Theodor Schwann (1810-1882)
Matthias Schleiden (1804-1881)
Fermentação, respiração e teoria celular - Séc. XIX

13. Robert Koch (1843-1910)
Isolamento de Mycobacterium tuberculosis e
Bacillum anthracis
Técnicas de coloração e fixação
Joseph Lister (1827-1912)
Antissepsia por fenol (1865)
Julius Petri (1853-1921) -
Placa de Petri
Fanny Hesse (1850-1934) -
Isolamento de bactérias e controlo de infeções - Séc. XIX

14. Louis Pasteur (1822-1895)
Charles Darwin (1810-1882)
Fermentação, pasteurização, vacinas
A origem das espécies (1859)
Evolução e teoria dos germes - Séc. XIX

15. Doença do mosaico do tabaco
Resultados confirmados por M.Beijerinck
Dmitri Ivanovsky (1864-1920)
Martinus Beijerinck (1851-1931)
Fixação de nitrogénio
Virologia e Ecologia microbiana - Séc. XIX
Sergei Winogradsky
(1856-1953)

16. Montagem e reparação de cabos de telégrafo
Navios a vapor, propulsão por hélice
https://en.wikipedia.org/wiki/Franklin%27s_lost_expedition
3. Exploração marinha e desenvolvimentos na Engenharia
(Séc. XVIII-XIX)

17. Alberto I do Mónaco (1848-1922)
D.Carlos I (1863-1908)
Expedições marinhas - Séc. XIX-XX

18. Adrien Certes (1835-1903) Ernst Haeckel (1834-1919)
Cultura de microorganismos marinhos
Spirochaeta plicatilis
(1838)
Descrição de centenas
de espécies
Adrien Certes (1835-1903)
Christian Ehrenberg
(1795-1876)
Recolha de amostras e descrição de microorganismos - Séc. XIX

19. Bernhard Fischer
(1852-1915)
Estudo de microorganismos e da qualidade da água - Séc. XIX
Edward Frankland
(1825-1899)
John Snow (1813-1858)

20. Marie Tharp (1920-2006) - cartografia oceanográfica
Claude ZoBell (1904-1989) - Marine Microbiology- a monograph on hydrobacteriology(1946)
Holger Jannasch (1927-1998)
Microorganismos bentónicos
Oceanografia e Microbiologia - Séc. XX
David Bergey (1860-1937) - Manual of
Determinative Bacteriology

21. Estados Unidos - Scripps Institution of Oceanography, Woods Hole
Oceanographic Institute
Reino Unido - Marine Biological Association (England), Marine Biological Station
(Scotland)
Rússia
França
Estações oceanográficas - Séc. XIX-XX
Floating Instrument Platform-
uma plataforma estável de
108 m de comprimento para
investigação oceanográfica

22. Jacques Costeau (1910-1997)
Ecologia e divulgação científica - Séc. XX

23. Projeto Sealab - Estados Unidos (Séc. XX)

24. Projeto Sealab - Estados Unidos (Séc. XX)

25. 4. Desenvolvimentos na Biologia e estudos do
ambiente
MOSAiC- perfurações no gelo- oceano Ártico. Navio Polarstern ao fundo.
Imagem: Esther Horvath/AWI
https://cires.colorado.edu/outreach/resources/unit/exploring-new-and-old-arctic

26. Recolha de amostras
Amostras de oportunidade- ciência cidadã
Expedições e cruzeiros oceanográficos
Amostras seriadas- projetos, laboratórios e
centros de estudo
Tecnologias automatizadas de aquisição de dados

27. DNA, RNA e proteínas

28. Microbiologia Marinha e outras ciências

29. Micrografia eletrónica de transmissão colorida de uma
secção de Methanococcoides burtonii. Vermelho- parede
celular; o conteúdo granular das células inclui material
genético.
Archaea psicrófila descoberta no lago Ace/ Antártida em
1992- sobrevive a -2.5ºC e forma metano a partir de CO2
e H2.
M. Rohde, GBF/Science Photo Library.
(a) Mapa da área de amostragem no Golfo do México
(b) Mapa batimétrico da Fonte 1
(c) Fonte 2. Bolhas de gás detetadas por sonar em cinzento
(d) 7 locais de amostragem
Processamento de imagem - Archaea

30. Microscopia e fisiologia- bactéria (Prochlorococcus)

31. Vírus- cianófagos
Cianófagos, vírus que infetam cianobactérias
(escala- 100 nm)
Micrografia eletrónica de miovírus de
Prochlorococcus corados negativamente-
P-SSM2 e P-SSM4.
Miovírus P-SSM2 (A) cauda não contraída
(B) cauda contraída
Miovírus P-SSM4 (C) cauda contraída
(D) cauda não contraída
Sullivan MB, Coleman ML, Weigele P, Rohwer F,
Chisholm SW. Three Prochlorococcus
Cyanophage Genomes: Signature Features and
Ecological Interpretations. PLoS Biology Vol. 3/5/2005,
e144 doi:10.1371/journal.pbio.0030144

32. Virófagos- infetando vírus
https://europepmc.org/article/pmc/pmc6723459
C. roenbergiensis

33. Microalgas- haptófitas
Emiliania huxleyi (E), espécie de referência para estudo de cocolitóforos, e espécies
do mesmo grupo (microscopia eletrónica de varrimento).
(A to N) Espécies: (A) Coccolithus pelagicus, (B) Calcidiscus leptoporus,
(C) Braarudosphaera bigelowii, (D) Gephyrocapsa oceanica, (E) Emiliania huxleyi,
(F) Discosphaera tubifera, (G) Rhabdosphaera clavigera, (H) Calciosolenia murrayi,
(I) Umbellosphaera irregularis, (J) Gladiolithus flabellatus, (K e L) Florisphaera profunda,
(M) Syracosphaera pulchra, (N) Helicosphaera carteri.
Escala- 5 μm.

34. Protistas- diatomáceas

35. Protistas- amibas e foraminíferos
Gromia sphaerica é uma grande amiba esférica que faz
trilhos em sedimentos. Seu diâmetro vai até 3.8 cm.
Mikhail Matz / Harbor Branch Oceanographic Institution
Shinkaiya contorta sp. nov.; cruzeiro
AB02, Estação U04.
A, Vista superior.
B, Vista oblíqua com ‘linhas de
crescimento’.
C, D, Fotografias no laboratório.
C, Vista lateral. D, Vista superior.
E, F, Secções de fragmento.
Five new species and two new
genera of xenophyophores
(Foraminifera: Rhizaria) from part
of the abyssal equatorial Pacific
licensed for polymetallic nodule
exploration
A. J. Gooday, M. Holzmann,
+4 authors

36. Análise de dados

37. Fim