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Diseñó un microscopio con el que amplificaba el tamaño de una muestra 200 veces y pudo observar pequeños animales, hacia el año 1983 reportó sus descubrimientos.

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Diseñó el primer experimento con el que demostró que la teoría religiosa "Generación Espontanea" era falsa, lo hizo con botellas de cuello de ganzo por donde podía entrar el "soplo de la vida".

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Realizó sus aportes con relación a la microbiología del suelo, se destacó por sus investigaciones con bacterias del azufre, en especial los procesos de nitrificación (Gómez, 2015).

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Medico alemán que incursiono en  detallados estudios por medio de la microscopia y análisis experimentales que le permitieron relacionar a la  bacteria formadora de endosporas llamada Bacillus anthracis  como la causante de la enfermedad del carbunco, generando las bases  de la microbiologia actual por medio de pautas creadas como resultado de sus estudios presentes en la actualidad para los estudios de las enfermedades infecciosas.
( Madigan, 2009)

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Creador de la taxonomía molecular, basada en la comparación entre especies  de la secuencia del ADN ribosomal.
En 1997, gracias a sus análisis filogeneticos descubrió el nuevo dominio archea.
En 1987 propuso el primer árbol evolutivo comparando el ARNr16 de varias especies (Varela, 2015).
En 1990 propuso el reino de los tres dominios;  Bacteria, Archea y Eucarya.
La inspiración de la nueva rama de la biología la astrobiología, fue gracias a las investigaciones de Woese con extremófilos que demostraron que los seres vivos pueden habitar en la tierra en ambientes mas extremos (Otero,  2017).

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- Gómez, C., (2015). Sergei Winograsky y su importancia en la microbiología del suelo. Recuperado de: https://cutt.ly/1d9muhW

-Michael T. Madigan, J. M. (2009). La teoría microbiana de las enfermedades. En Martin-Romo, Brock biología de los microorganismos (pág. 1297). Madrid (España): PEARSON EDUCACIÓN, S.A.

-Otero P. (2017). Carl y Woese y los dominios de la vida. Recuperado de: http://www.revistaboletinbiologica.com.ar/pdfs/N37/historia(37).pdf

-Varela J. (2015, julio 16).

El sistema de los tres dominios de Woese o como clasificar la vida. Bacteria, Eukaryota y … Archaea. Recuperado de: https://ahombrosdegigantescienciaytecnologia.wordpress.com/2015/07/16/el-sistema-de-los-tres-dominios-de-woese-o-como-clasificar-la-vida-bacteria-eukaryota-y-archaea/

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Fue el primero en reportar la autolitotrofía (-0.1)