a história ilustrada
de um Saber
Domesticação
das plantas
Por Lucas Gomes e Gabriel Maia
em 30 de dezembro de 2020
O ser humano sempre se alimentou de plantas, mas o processo para domesticá-las foi longo. Espécies selecionadas, como o milho e a batata, garantem hoje segurança alimentar a bilhões de pessoas
A domesticação de plantas é o processo pelo qual vegetais passam a ser cultivados em ambientes controlados por humanos. Elas têm suas características modificadas por seleção de indivíduos melhores para aumentar a produção de sementes, raízes ou frutos.
evolução do milho
12.000 a.C.
Ancestral
selvagem
7 mil anos
5.000 a.C.
Domesticação
na América
1500
Introdução na Europa
das variantes do milho
1947
Cultivo de
milhos híbridos
no continente
europeu
O surgimento da agricultura acontece quando os humanos selecionam os primeiros vegetais mais interessantes para o seu consumo. Com o tempo, eles se tornam a base da alimentação humana.
Da revolução agrícola
ao colonialismo
10.000 a.C.
2.000 a.C.
1
1865
10.000 a.C.
O clima do planeta muda, com o fim do período glacial, o que favorece a agricultura e deixa o nomadismo menos atraente, contribuindo para o surgimento de culturas agrícolas complexas.
16ºC
temperatura
média do
planeta
10ºC
Fim da última
era glacial
10.000 a.C
1
2020
8.000 a.C.
Comunidades ao redor do mundo acumulam de forma independente conhecimentos sobre como as plantas nascem, crescem e se reproduzem. Isso é feito por meio do replantio de frutos e sementes maiores ou mais resistentes.
Trigo
8.000 a.C.
Milho,
feijão e batata
Arroz e cana
5.000 a.C.
7.000 a.C.
Sorgo
5.000 a.C.
1500-1865
Milênios depois, com as grandes navegações e com o início do colonialismo europeu, espécies domesticadas localmente em um continente são levadas para diversas regiões do mundo.
A batata foi da América para a Europa e a cana-de-açúcar veio da Índia para a América.
batata
trigo
cana-de-açúcar
Os europeus adaptam espécies, como o café e a cana-de-açúcar, em larga escala em suas colônias com diferentes climas. Muitos desses cultivos demandam uma intensa mão-de-obra, que é suprida com a escravização de indígenas e africanos.
Cultivos das Américas, como a batata e o milho, são levados para a Europa, onde se adaptam bem e previnem crises de fome de larga escala no continente.
Da globalização
à genética
2.000 a.C.
1
1865
10.000 a.C.
1970
Uma nova revolução agrícola começa com a aplicação dos conhecimentos de genética aliados à estatística.
1865
Império
Austro-
húngaro
gregor
mendel
Polinização cruzada
variedade
rosa e
lisa
variedade
verde e
rugosa
1º geração
híbrida
rosa
lisa
O monge católico Gregor Mendel publica um livro no qual ele documenta e descreve como plantas de ervilha herdam características de seus ancestrais.
autofecundação
2º geração
híbrida
Os experimentos com cruzamentos de ervilhas de Mendel o levam à conclusão de que as características são herdadas por meio de unidades distintas e independentes: o que conhecemos hoje como genes.
rosa
e lisa
rosa e
rugosa
verde
lisa
verde
rugosa
selecionada para cruzar mais vezes
início do século 20
Cientistas descobrem que cruzamentos de variedades diferentes podem produzir descendentes superiores aos pais, em um processo chamado heterose.
milho híbrido
variedade
de milho 1
híbrido
variedade
de milho 2
variedade 1
variedade 2
Com base nesse princípio, a indústria do melhoramento cresce. O milho se torna uma das principais monoculturas do mundo, graças a novas variedades mais produtivas.
Década de 1930
No Brasil, o melhoramento de espécies cultivadas começa no final da década de 1920 no IAC (Instituto Agronômico de Campinas). Além do milho, outras espécies são selecionadas com sucesso no país, como o café e a mandioca.
café
mandioca
A transferência de genes
e a edição do genoma
2.000 a.C.
1
1970
10.000 a.C.
2020
1973
EUA
Nos EUA, um projeto liderado por Stanley Cohen e Herbert Boyer, cria técnicas bioquímicas e moleculares que permitem manipular e introduzir genes de uma espécie em outra diferente. Essas espécies resultantes são conhecidas como transgênicas.
1986
Organismos geneticamente modificados (OGM) são avaliados experimentalmente com ensaios em plantações nos EUA e na França.
EUA
frança
bactéria com dna modificado é inserida na planta
célula
da planta
esse dna é inserido no código genético da planta
dna de outro organismo com os tipos desejados
planta
transgênica
as plantas com dna modificado são cultivadas
As plantas modificadas podem ser mais resistentes a herbicidas ou produzir substâncias nocivas a insetos, mas inofensivas a humanos. Por outro lado, existem questões ambientais e socioeconômicas envolvendo o uso de transgênicos.
Década de 2000
Técnicas de manipulação do DNA permitem mudar o genoma (conjunto de genes de um organismo) diretamente, alterando uma espécie sem usar genes de outras.
rna GUIA
O processo é feito por enzimas que localizam, cortam e editam partes específicas do DNA com alta precisão
enzima
SEQUÊNCIA
DESEJADA DO GENE
dna original
da planta
O conjunto dessas técnicas, ainda em desenvolvimento, permite intervenções no DNA das células com mais liberdade do que técnicas de transgenia.
A agricultura moderna caminha em direção a um futuro mais pautado pela biotecnologia. Por isso, é fundamental a discussão sobre as boas práticas no cultivo e a segurança alimentar da humanidade.
Produzido por Lucas Gomes
Colaboração Teresa Losada Valle (Universidade de São Paulo)
Roteiro por Lucas Gomes e Gabriel Maia
Arte por Lucas Gomes
Desenvolvimento por Caroline Souza
Edição por Gabriel Zanlorenssi
©2020 Nexo Jornal
A série ‘A história ilustrada de um Saber’ conta com o apoio do programa de divulgação científica do Instituto Serrapilheira, uma instituição privada sem fins lucrativos, criada em março de 2017, com o objetivo de financiar pesquisas de excelência com foco em produção de conhecimento e iniciativas de divulgação científica.
A domesticação de plantas é o processo pelo qual vegetais passam a ser cultivados em ambientes controlados por humanos. Elas têm suas características modificadas por seleção de indivíduos melhores para aumentar a produção de sementes, raízes ou frutos.
evolução do milho
12.000 a.C.
Ancestral
selvagem
7 mil anos
5.000 a.C.
Domesticação
na América
1500
Introdução na Europa
de variantes
do milho
1947
Cultivo de milhos híbridos
no continente europeu
O surgimento da agricultura acontece quando os humanos selecionam os primeiros vegetais mais interessantes para o seu consumo. Com o tempo, eles se tornam a base da alimentação humana.
Da revolução agrícola
ao colonialismo
2.000 a.C.
1
1865
10.000 a.C.
10.000 a.C.
O clima do planeta muda, com o fim do período glacial, o que favorece a agricultura e deixa o nomadismo menos atraente, contribuindo para o surgimento de culturas agrícolas complexas.
16ºC
temperatura
média do
planeta
10ºC
Fim da última
era glacial
10.000 a.C
1
2020
8.000 a.C.
Comunidades ao redor do mundo acumulam de forma independente conhecimentos sobre como as plantas nascem, crescem e se reproduzem. Isso é feito por meio do replantio de frutos e sementes maiores ou mais resistentes.
Trigo
Arroz
e cana
Milho,
feijão e batata
8.000 a.C.
7.000 a.C.
5.000 a.C.
Sorgo
5.000 a.C.
1500-1865
Milênios depois, com as grandes navegações e com o início do colonialismo europeu, espécies domesticadas localmente em um continente são levadas para diversas regiões do mundo.
batata
trigo
cana-de-açúcar
A batata foi da América para a Europa e a cana-de-açúcar veio da Índia para a América.
Os europeus adaptam espécies, como o café e a cana-de-açúcar, em larga escala em suas colônias com diferentes climas. Muitos desses cultivos demandam uma intensa mão-de-obra, que é suprida com a escravização de indígenas e africanos.
Cultivos das Américas, como a batata e o milho, são levados para a Europa, onde se adaptam bem e previnem crises de fome de larga escala no continente.
Da globalização
à genética
2.000 a.C.
1
1865
10.000 a.C.
1970
Uma nova revolução agrícola começa com a aplicação dos conhecimentos de genética aliados à estatística.
1865
Império
Austro-
húngaro
gregor
mendel
O monge católico Gregor Mendel publica um livro no qual ele documenta e descreve como plantas de ervilha herdam características de seus ancestrais.
Polinização cruzada
variedade
rosa e
lisa
variedade
verde e
rugosa
1º geração
híbrida
rosa
lisa
autofecundação
2º geração
híbrida
rosa
e lisa
rosa e
rugosa
verde
lisa
verde
rugosa
selecionada para cruzar mais vezes
Os experimentos com cruzamentos de ervilhas de Mendel o levam à conclusão de que as características são herdadas por meio de unidades distintas e independentes: o que conhecemos hoje como genes.
início do século 20
Cientistas descobrem que cruzamentos de variedades diferentes podem produzir descendentes superiores aos pais, em um processo chamado heterose.
variedade
de milho 1
milho
híbrido
variedade
de milho 2
híbrido
variedade 1
variedade 2
Com base nesse princípio, a indústria do melhoramento cresce. O milho se torna uma das principais monoculturas do mundo, graças a novas variedades mais produtivas.
Década de 1930
No Brasil, o melhoramento de espécies cultivadas começa no final da década de 1920 no IAC (Instituto Agronômico de Campinas). Além do milho, outras espécies são selecionadas com sucesso no país, como o café e a mandioca.
café
mandioca
A transferência de genes
e a edição do genoma
2.000 a.C.
1
1970
10.000 a.C.
2020
1973
EUA
universidade
de stanford
Nos EUA, um projeto liderado por Stanley Cohen e Herbert Boyer, cria técnicas bioquímicas e moleculares que permitem manipular e introduzir genes de uma espécie em outra diferente. Essas espécies resultantes são conhecidas como transgênicas.
1986
EUA
frança
Organismos geneticamente modificados (OGM) são avaliados experimentalmente com ensaios em plantações nos EUA e na França.
bactéria com dna modificado é inserida na planta
dna de outro organismo com os tipos desejados
esse dna é inserido no código genético da planta
célula
da planta
as plantas com dna modificado são cultivadas
planta
transgênica
As plantas modificadas podem ser mais resistentes a herbicidas ou produzir substâncias nocivas a insetos, mas inofensivas a humanos. Por outro lado, existem questões ambientais e socioeconômicas envolvendo o uso de transgênicos.
Década de 2000
Técnicas de manipulação do DNA permitem mudar o genoma (conjunto de genes de um organismo) diretamente, alterando uma espécie sem usar genes de outras.
o processo é feito por enzimas que localizam, cortam e editam partes específicas do dna com alta precisão
rna
GUIA
enzima
SEQUÊNCIA
DESEJADA
DO GENE
dna
original
da planta
O conjunto dessas técnicas, ainda em desenvolvimento, permite intervenções no DNA das células com mais liberdade do que técnicas de transgenia.
A agricultura moderna caminha em direção a um futuro mais pautado pela biotecnologia. Por isso, é fundamental a discussão sobre as boas práticas no cultivo e a segurança alimentar da humanidade.
Produzido por Lucas Gomes
Colaboração Teresa Losada Valle(Universidade de São Paulo)
Roteiro por Lucas Gomes e Gabriel Maia
Arte por Lucas Gomes
Desenvolvimento por Caroline Souza
Edição por Gabriel Zanlorenssi
©2020 Nexo Jornal
A série ‘A história ilustrada de um Saber’ conta com o apoio do programa de divulgação científica do Instituto Serrapilheira, uma instituição privada sem fins lucrativos, criada em março de 2017, com o objetivo de financiar pesquisas de excelência com foco em produção de conhecimento e iniciativas de divulgação científica.
