Organismos do solo: microrganismos e fauna do solo

Os organismos do solo são diversos e numerosos. Em função do seu tamanho eles podem ser divididos em microrganismos e macrorganismos. O grupo dos microrganismos é formado por bactérias, fungos, algas e protozoários. Esse grupo também é denominado de microflora25. Já o grupo dos macrorganismos inclui, por exemplo, nematóides, minhocas e cupins. Embora os protozoários sejam considerados microrganismos juntamente com os macrorganismos eles compõem a fauna do solo.

3.4.2.1 Microrganismos Bactérias

As bactérias são consideradas os organismos mais antigos da Terra. Atualmente elas estão classificadas em dois grandes grupos: Bactéria e Archaea. O grupo Bactéria engloba a maioria das bactérias presentes no solo e o grupo Archaea é composto principalmente por bactérias extremófilas e metanogênicas. Com exceção das metanogênicas, que estão presentes em solos cultivados com arroz irrigado por inundação, os extremófilos não são habitantes comuns de solos agrícolas. As bactérias extremófilas são capazes de crescer sob condições extremas de temperaturas e pH. Essas condições são encontradas principalmente em fontes termais e em áreas de mineração.

A morfologia das células bacterianas é bastante variável (Figura B.1). Entre os diversos tipos morfológicos observados, os mais freqüentes são os cocos (célula esférica ou ovalada), os bacilos (célula cilíndrica) e os espirilos (célula em forma de espiral). Embora todas as bactérias sejam unicelulares, algumas espécies permanecem agrupas após a divisão celular (diplococos, sarcina e tétradas) que em alguns casos formam longas cadeias de células.

No solo existem também bactérias filamentosas, denominadas de actinomicetos. Essas bactérias formam filamentos ramificados que darão origem ao micélio. Embora de dimensões bacteriana, o micélio é em vários aspectos, parecido ao micélio formado por fungos filamentosos.

25 Saiba mais:O termo microflora é originado da primeira classificação dos microrganismos realizada por Linnaeus quando esses eram agrupados junto com as plantas (flora) no Reino Vegetal (Plantae). Considerando a classificação atual dos microrganismos o termo microflora não é adequado para representar os microrganismos.

As bactérias são os menores organismos encontrados no solo, sendo que a unidade de medida usada para expressar o tamanho das células bacterianas é o micrômetro (1 µm = 0,001mm). As bactérias apresentam tamanhos variáveis, desde células muito pequenas, com diâmetro de 0,1-0,2 µm, até outras com mais de 50 µm de diâmetro. As dimensões médias de uma bactéria em forma de bacilo, como, por exemplo, a bactéria Eschericia coli, correspondem a cerca de 1x3 µm.

Figura B.1. Formas celulares (morfologia) representativas de procariotos e arranjos das células

bacterianas após sua divisão.

A maioria das bactérias presentes no solo é aeróbia, ou seja, necessitam do O2 para seu crescimento. No solo existem também as bactérias que conseguem viver na presença e/ou na ausência de O2 (p.ex. Pesudomonas aeroginosa). Além dessas existem aquelas que crescem somente na ausência de O2, como as bactérias do gênero Clostridium. Um outro exemplo de bactérias que não toleram o O2 são as metanogênicas do grupo Archaea. Essas bactérias são as principais responsáveis pelo metano (gás natural) presente na Terra. As metanogênicas também são responsáveis pela produção de metano nas lavouras de arroz irrigado por inundação. Porém, nesse caso, o metano é emitido para a atmosfera contribuindo para o efeito estufa. Na unidade 5, será apresentada uma classificação das bactérias em função das suas exigências em oxigênio, temperatura, água e pH.

As cianobactérias são classificadas como bactérias (grupo Bactéria) fotossintetizantes, seu metabolismo gera oxigênio molecular (O2) da mesma maneira que nas plantas. Alguns estudos demonstraram que as cianobactérias desempenharam papel importante na evolução da

vida, pois foram os primeiros organismos fototróficos oxigênicos a surgir na Terra, esse evento foi importantíssimo para o surgimento da “vida aeróbica” na Terra.

As cianobactérias apresentam enorme diversidade morfológica. São conhecidas tanto formas unicelulares quanto filamentosas, com variações consideráveis entre esses tipos morfológicos. Algumas espécies de cianobactérias filamentosas podem apresentar heterocistos, os quais atuam na fixação de nitrogênio. As células de cianobactérias variam quanto ao tamanho, desde o típico tamanho bacteriano (diâmetro de 0,5-1 µm) até células grandes, com diâmetro de 40 µm (Oscillatoria princeps).

Além da diversidade morfológica, a diversidade bioquímica e fisiológica é uma característica marcante das bactérias. Devido a essa característica, esses organismos são capazes de colonizar ambientes inabitados pelos eucariotos. A diversidade bioquímica e fisiológica permite que as bactérias utilizem várias fontes de energia e utilizem diversos tipos de substrato (alimento) e tolerem ambientes com condições extremas.

Fungos

Os fungos são microrganismos eucariotos que apresentam habitats relativamente diversos, sendo que a maioria vive no solo ou sobre material vegetal morto. Todos os fungos são organismos heterotróficos e apresentam exigências nutricionais simples. Várias espécies podem crescer em ambientes de pH baixo ou com altas temperaturas (até 62°C). Essas características associadas a sua capacidade de produzir esporos, torna-os organismos contaminantes, comumente isolados de produtos alimentícios e da maioria das superfícies.

Quanto a forma são reconhecidos três principais grupos de fungos: os bolores também conhecidos como fungos filamentosos (Aspergillus, Fusarium, Peniccilium), os cogumelos e as leveduras. Esse último grupo são fungos unicelulares com células esféricas, ovais ou cilíndricas. As leveduras crescem abundantemente em habitats onde há a presença de açúcares, como frutas, flores e cascas de árvores. As principais leveduras de importância econômica correspondem ao gênero Saccharomyces, utilizadas na panificação e na produção de bebidas alcoólicas.

Os fungos filamentosos encontram-se amplamente disseminados na natureza. Cada filamento cresce principalmente na extremidade, pela extensão da célula terminal. Um único filamento recebe a denominação de hifa. As hifas geralmente crescem em conjunto, ao longo de uma superfície, formando tufos compactos, sendo este conjunto denominado micélio, que pode ser facilmente visualizado sem o auxílio de um microscópio. O micélio surge porque as hifas individuais, ao crescerem, formam ramificações que se entrelaçam, resultando em uma massa compacta.

Cogumelos correspondem a basidiomicetos filamentosos, que formam grandes corpos de frutificação (p.ex. Coriolus, Marasmius). Durante a maior parte de sua existência, o cogumelo

vive como um simples micélio, crescendo no solo, em restos de folhas, ou troncos em decomposição. No entanto, quando as condições ambientais tornam-se favoráveis, geralmente após períodos de clima úmido e frio, os corpos de frutificação se desenvolvem, inicialmente como uma estrutura pequena, em forma de botão, abaixo da superfície, que depois se expande, formando o corpo de frutificação totalmente desenvolvido, que observamos acima do solo. Esporos sexuais, denominados basidiósporos são formados na face inferior do corpo de frutificação, em regiões achatadas, denominadas lamelas, que se encontram ligadas ao píleo do cogumelo. Os basidiósporos dos cogumelos são dispersos pelo vento.

Diversas espécies de fungos dos grupos dos filamentosos e dos cogumelos podem formar simbioses mutualisticas com plantas, denominadas micorrizas. Essa associação será tratada com mais detalhes quando abordaremos o ciclo biogeoquímico do fósforo.

Algas

As algas compõem um grande e diverso grupo de organismos eucarióticos que contêm clorofila e realizam a fotossíntese (liberam O2). As algas não devem ser confundidas com as cianobactérias, que também são fototróficas, pertencentes ao grupo Bacteria e, desse modo, bastante distintas evolutivamente das algas. Embora a maioria das algas apresente tamanho microscópico, correspondendo claramente a microrganismos, algumas formas são macroscópicas, com algumas algas marinhas podendo atingir mais de 30m de comprimento.

As algas podem ser unicelulares ou coloniais, sendo as últimas correspondentes a agregados celulares. Quando as células assumem um arranjo linear, a alga é denominada filamentosa. Dentre as formas filamentosas, ocorrem filamentos não ramificados e ramificados. As algas contêm clorofila e, conseqüentemente, exibem coloração verde. No entanto, alguns tipos de algas comuns não são verdes, exibindo coloração marrom ou vermelha devido à presença de outros pigmentos tais como xantofilas, além da clorofila, os quais mascaram a coloração verde. As células de algas contêm um ou mais cloroplastos - estruturas membranosas que armazenam os pigmentos fotossintéticos. Os cloroplastos podem freqüentemente ser reconhecidos microscopicamente no interior das células de algas por sua coloração verde distinta.

3.4.3 Densidade, biomassa e funções dos microrganismos do solo